oddychanie komórkowe jest przede wszystkim energooszczędnym procesem dysymilacji i zjawiskiem wykazywanym przez wszystkie żywe organizmy (rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy).

w tym procesie substancje o wysokiej energii, na ogół węglowodany (skrobia, glikogen, sacharoza, glukoza) lub białka lub lipidy są rozkładane w sposób stopniowy, pod kontrolą enzymatyczną, na prostsze substancje o niższej zawartości energii. Energia jest uwalniana w pewnych określonych stanach w postaci wysokoenergetycznego fosforanu (~ P), które są uwięzione w ADP (adenozynodifosforanie) i przechowywane w pirofosforanowych wiązaniach ATP (adenozynotrójfosforanu).
oddychanie komórkowe to proces biologicznego utleniania materiałów spożywczych (substratów oddechowych lub cząsteczek paliwa) w komórce, wykorzystujący cząsteczkowy O2, wytwarzający CO2 i H2O, uwalniający energię w małych krokach i przechowujący ją w biologicznie użytecznych formach, Zwykle ATP (adenozynotrójfosforan).
substratami oddechowymi mogą być węglowodany, tłuszcze, białka i kwasy organiczne.

oddychanie komórkowe przypomina zwykłe spalanie lub spalanie w rozkładaniu wiązań chemicznych, wykorzystaniu tlenu, produkcji dwutlenku węgla i uwalnianiu energii, ale istnieją pewne fundamentalne różnice między tymi dwoma procesami.

spalanie uwalnia dużą ilość energii w jednym kroku, a większość z nich zmienia się w ciepło, a niektóre czasami w światło, co znacznie podnosi temperaturę. Oddychanie komórkowe uwalnia energię etapami, a każdy etap uwalniania energii jest połączony z syntezą ATP. Tylko niewielka ilość energii rozprasza się jako ciepło. Oddychanie można nazwać „powolnym pieczeniem”.