Todos los organismos vivos participan en algún tipo de respiración celular. Esto incluye bacterias, hongos, protistas, plantas y animales. La respiración celular a veces se llama respiración aeróbica porque requiere que se produzca oxígeno, aunque algunos organismos son capaces de la respiración anaeróbica, respiración sin oxígeno.
Todas las formas de vida requieren energía para moverse, crecer, reparar daños y reproducirse. Muchos organismos, como las plantas y las algas, pueden producir su propia energía de la luz solar. Estos organismos de fotosíntesis forman la base de sus respectivas cadenas alimenticias, y todos los organismos subsiguientes en estas cadenas de alimentos obtienen su energía consumiendo esta vida de fotosíntesis o consumiendo otros organismos que dependen de la vida de la fotosíntesis.
La energía química que todos los organismos adquieren a través de la fotosíntesis o el consumo proporcionan a las células nutrientes, como azúcares, grasas y aminoácidos complejos y simples. Estos nutrientes se descomponen en el proceso de respiración celular en presencia de oxígeno. El producto final del proceso de respiración celular es una molécula rica en energía llamada ATP. Esta ATP es la forma más simple de energía utilizada por toda la vida.
Las formas de vida anaeróbicas utilizan otros agentes oxidantes además del oxígeno para descomponer los nutrientes complejos en otros más simples. Estos agentes oxidantes incluyen sulfatos y nitratos, pero no son tan eficientes en la oxidación como el oxígeno.