La respirazione cellulare è il processo attraverso il quale vengono ossidate le molecole di nutrienti come il glucosio fino ad anidride carbonica ed acqua. L'energia rilasciata nel processo viene catturata per formare molecole ad alta energia come l'adenosintrifosfato (ATP), che verranno poi impiegate per tutte le attività cellulari che richiedono consumo energetico. Il processo si svolge in due fasi distinte:

1) nella glicolisi il glucosio viene demolito fino a formare acido piruvico. Le reazioni della glicolisi hanno luogo nel citoplasma cellulare e in assenza di ossigeno; il rendimento energetico di tali reazioni (in termini di molecole di ATP prodotte) è piuttosto limitato;

2) l'ossidazione completa dell'acido piruvico ad anidride carbonica e acqua ha luogo nei mitocondri in presenza di ossigeno e possiede un rendimento energetico circa venti volte maggiore.

Con la respirazione polmonare viene fornito ossigeno al sangue. Il sangue veicolerà l'ossigeno fino alle cellule dei tessuti affinchè la respirazione cellulare (ossia la demolizione dei nutrienti e quindi la formazione di molecole ad alta energia) possa avere luogo efficacemente. Da qui, il sangue preleverà, trasportandola fino ai polmoni, l'anidride carbonica prodotta dalla respirazione cellulare perchè venga poi espulsa con l'espirazione.

Il rapporto tra i due processi sta nell'efficace distribuzione di ossigeno a tutte le cellule dei tessuti che quindi respireranno e nell'altrettanto efficace rimozione dei prodotti di scarto di tale respirazione, ossia in primo luogo dell'anidride carbonica. Quel che rimane è...energia!