En las células procariotas, la respiración se produce en el citoplasma; en las células eucariotas, el proceso comienza en el citoplasma, pero la mayoría de las reacciones químicas se producen en las mitocondrias. La respiración es el proceso de liberación de energía para procesos biológicos en forma de ATP (adenosina trifosfato).
La respiración es una serie de reacciones químicas que pueden ocurrir tanto en presencia de oxígeno como en su ausencia para producir una molécula de alta energía utilizada por toda la vida en la Tierra a nivel celular. Las células con núcleos suelen utilizar la respiración aeróbica. La respiración celular aeróbica toma el producto de la glucólisis, que se produce en el citoplasma, y lo utiliza en una serie de reacciones químicas en las mitocondrias de la célula.
Las mitocondrias son orgánulos en forma de frijol presentes en todas las células eucariotas. Dentro de las mitocondrias, hay un gran número de crestas internas que aumentan el área de superficie a través de la cual se puede utilizar un gradiente de concentración en las transformaciones químicas que crean energía celular.
La producción de ATP, con los procesos adicionales que permite la adición de oxígeno, produce mucha más energía para la célula que la respiración anaeróbica. La respiración aeróbica produce un total de 38 ATP por molécula de glucosa, donde el anaeróbico produce solo 2 ATP. Cuando las células eucariotas se quedan sin oxígeno, aún pueden producir energía a través de la respiración anaeróbica.