La respiration cellulaire est-elle avant tout un processus de dissimilation générant de l’énergie et un phénomène exposé par tous les organismes vivants (plantes, animaux et microorganismes).

Dans ce procédé, des substances contenant de l’énergie élevée, généralement des glucides (amidon, glycogène, saccharose, glucose) ou des protéines ou des lipides sont décomposées de manière progressive, sous contrôle enzymatique, en substances plus simples à faible teneur en énergie. L’énergie est libérée à certains états spécifiques sous forme de phosphate à haute énergie (~ P) qui sont piégés dans l’ADP (Adénosine diphosphate) et stockés dans des liaisons pyrophosphates d’ATP (Adénosine triphosphate).
La respiration cellulaire est un processus d’oxydation biologique de matériaux alimentaires (substrats respiratoires ou molécules de carburant) dans une cellule, utilisant de l’O2 moléculaire, produisant du CO2 et de l’H2O, libérant de l’énergie par petites étapes et la stockant sous des formes biologiquement utiles, généralement de l’ATP (adénosine triphosphate).
Les substrats respiratoires peuvent être des glucides, des graisses, des protéines et des acides organiques.

La respiration cellulaire ressemble à une combustion ordinaire ou à une combustion dans la rupture des liaisons chimiques, l’utilisation de l’oxygène, la production de dioxyde de carbone et la libération d’énergie, mais il existe des différences fondamentales entre les deux processus.

La combustion libère une grande quantité d’énergie en une seule étape, et la majeure partie se transforme en chaleur et parfois en lumière, ce qui augmente considérablement la température. La respiration cellulaire libère de l’énergie par étapes, et chaque étape de libération d’énergie est couplée à la synthèse de l’ATP. Seule une petite quantité d’énergie se dissipe sous forme de chaleur. La respiration peut être appelée « combustion lente ».