La respirazione, propriamente detta, è un fenomeno che avviene all'interno delle cellule e si svolge a livello di organuli preposti a questo scopo, chiamati mitocondri, che si trovano sia nelle cellule animali che nelle cellule vegetali. Nei mitocondri avviene la combustione degli zuccheri, con consumo di ossigeno e liberazione di anidride carbonica, acqua ed energia.

Le piante e gli animali quindi, prima di tutto "respirano con le cellule".Gli animali si servono dei polmoni o delle branchie per espellere i prodotti derivati dalla respirazione, mentre le piante, che non hanno un apparato respiratorio, emettono l'anidride carbonica e l'acqua, attraverso gli stomi. Gli stomi sono quelle aperture sulle foglie, che permettono alla pianta di effettuare gli scambi gassosi con l'esterno.