cellulaire ademhaling is voornamelijk een energieopwekkend dissimilatieproces en een verschijnsel dat door alle levende organismen (planten, dieren en micro-organismen) wordt waargenomen.

bij dit proces worden stoffen met hoge energie, in het algemeen koolhydraten (zetmeel, glycogeen, sucrose, glucose) of eiwitten of lipiden stapsgewijs, onder enzymatische controle, afgebroken tot eenvoudigere stoffen met een lager energetisch gehalte. Energie wordt vrijgemaakt in bepaalde specifieke staten in de vorm van hoog-energiefosfaat (~ P) die in ADP (Adenosinedifosfaat) worden gevangen en in pyrofosfaatbindingen van ATP (adenosinetrifosfaat) worden opgeslagen.
cellulaire ademhaling is een proces van biologische oxidatie van voedselmaterialen (respiratoire substraten of brandstofmoleculen) in een cel, waarbij gebruik wordt gemaakt van moleculair O2, waarbij CO2 en H2O worden geproduceerd en energie in kleine stappen wordt vrijgegeven en opgeslagen in biologisch nuttige vormen, meestal ATP (adenosine trifosfaat).
respiratoire substraten kunnen koolhydraten, vetten, eiwitten en organische zuren zijn.

cellulaire ademhaling lijkt op gewone verbranding of verbranding bij de afbraak van chemische bindingen, het gebruik van zuurstof, de productie van kooldioxide en het vrijkomen van energie, maar er zijn enkele fundamentele verschillen tussen de twee processen.

Bij verbranding komt in één stap een grote hoeveelheid energie vrij, waarvan het grootste deel overgaat in warmte en soms in licht, waardoor de temperatuur sterk stijgt. De cellulaire ademhaling geeft energie in stappen vrij, en elke energie die stap vrijgeven wordt gekoppeld aan de synthese van ATP. Slechts een kleine hoeveelheid energie verdwijnt als warmte. Ademhaling kan worden genoemd als “langzaam branden”.