Etapele necesare pentru respirația celulară aerobă sunt, în ordinea apariției lor: glucoză -> glicoză -> Ciclul TCA -> reacții de transport pe electroni -> trifosfat de denosin sau ATP. Secvența începe cu glucoza carbohidratului, care conține energie stocată și se deplasează printr-o serie de reacții biochimice care se termină cu producerea de ATP, care este moneda energetică utilizată de celule pentru a-și alimenta procese metabolice. Oxigenul este necesar pentru ca respirația aerobă să aibă loc, iar în celulele eucariote, majoritatea reacțiilor au loc în interiorul celulelor mitocondriilor.
În timpul procesului de respirație aerobă, fiecare moleculă de glucoză care intră în reacție produce două molecule nete de ATP, pe care celulele le vor folosi pentru energie. Patru molecule de ATP sunt de fapt produse pe parcursul procesului, dar două sunt consumate în timpul secvenței de reacții.Respirația celulară poate avea loc și fără prezența oxigenului și este denumită respirație anaerobă. Treapta de glicoză sau calea metabolică a procesului este diferită atunci când oxigenul nu este disponibil. Condițiile anaerobe vor produce lactatul în timpul glicozei în locul piruvatului produs în condiții aerobe. În general, respirația aerobă este un proces mult mai eficient decât respirația anaerobă.
Respirația celulară este considerată o reacție exotermă deoarece eliberează energie sub formă de căldură. Deși similar în natură cu o reacție de combustie, eliberarea de căldură care apare într-o celulă vii are loc foarte încet.
