Otosurile metabolice includ compuși care conțin cianură, insecticide cum ar fi rotenonă și antibiotice cum ar fi antimicina. Acești compuși distrug respirația celulară prin interferența cu activitatea mitocondrială și prevenind producerea de ATP. Fără energia furnizată de ATP, celula moare.
Anoxia, sau absența oxigenului din interiorul unei celule, perturbe, de asemenea, respirația celulară. Oamenii de știință clasifică cauzele anoxiei ca fiind pulmonare sau circulatorii. Cauzele pulmonare includ sufocarea, înecarea și trauma plămânilor. Cauzele circulatorii includ infarct miocardic, ateroscleroză și turnichii. Alte cauze ale anoxiei includ bolile care afectează capacitatea celulelor roșii din sânge de a transporta oxigen, cum ar fi anemia și hemoliza, ruptura globulelor roșii din sânge, provocată frecvent de infecții cu streptococi și stafilococ.În organismele care se bazează pe respirația anaerobă, oxigenul acționează ca o otravă și perturbe respirația. Exemple de astfel de organisme includ anumite tipuri de ciuperci și agenți bacterieni care provoacă tetanos și botulism.