Todos os organismos vivos participam de alguma forma de respiração celular. Isso inclui bactérias, fungos, protistas, plantas e animais. A respiração celular é às vezes chamada de respiração aeróbica porque requer oxigênio para ocorrer, embora alguns organismos sejam capazes de respiração anaeróbica, respiração sem oxigênio.
Todas as formas de vida requerem energia para se mover, crescer, reparar danos e se reproduzir. Muitos organismos, como plantas e algas, são capazes de produzir sua própria energia a partir da luz solar. Esses organismos fotossintetizantes formam a base de suas respectivas cadeias alimentares, e todos os organismos subsequentes nessas cadeias alimentares obtêm sua energia consumindo essa vida fotossintetizante ou consumindo outros organismos que dependem da vida fotossintetizante.
A energia química que todos os organismos adquirem por meio da fotossíntese ou do consumo fornece às células nutrientes, como açúcares complexos e simples, gorduras e aminoácidos. Esses nutrientes são decompostos no processo de respiração celular na presença de oxigênio. O produto final do processo de respiração celular é uma molécula rica em energia chamada ATP. Este ATP é a forma mais simples de energia usada por toda a vida.
Formas de vida anaeróbicas usam outros agentes oxidantes além do oxigênio para quebrar nutrientes complexos em mais simples. Esses agentes oxidantes incluem sulfatos e nitratos, mas não são tão eficientes na oxidação quanto o oxigênio.