Jest procesem, który służy komórce do uzyskiwania energii. Polega na utlenianiu związków organicznych, z których podczas ich rozpadu wyzwala się energia magazynowana następnie przez przenośniki energii. Istnieją dwa typy oddychania komórkowego: tlenowe, w którym końcowym akceptorem elektronów i wodoru jest tlen cząsteczkowy, oraz beztlenowe, w którym akceptorem jest związek organiczny lub substancja nieorganiczna. Podstawowymi substratami oddychania wewnątrzkomórkowego są węglowodany oraz tłuszcze i częściowo białka. Najczęściej organizmy wykorzystują jako źródło energii glukozę. W oddychaniu tlenowym glukoza ulega rozłożeniu i utlenieniu do CO2 oraz H2O. Wyzwala się przy tym energia, która zostaje zmagazynowana w ATP. Proces ten obrazuje równanie: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 2872 kJ