Zellatmung findet in den Organellen, den Mitochondrien, statt. Die Mitochondrien nehmen Glukose, eine Zuckerart, auf und wandeln sie in Gegenwart von Sauerstoff in ein energiereiches Molekül namens ATP oder Adenosin um Triphosphat. Für jedes Glukosemolekül werden 36 Moleküle ATP hergestellt.
Tierische Zellen haben durchschnittlich jeweils 1.000 bis 2.000 Mitochondrien. Zellen, die einen höheren Energiebedarf haben, wie Gehirn- und Muskelzellen, haben viel mehr Mitochondrien. Mitochondrien bestehen aus einer inneren und äußeren Membran. Die äußere Membran ist durchlässiger und lässt kleine Proteine, ATP, Ionen und Nährstoffe durch. Die innere Membran ist weniger durchlässig und lässt nur Kohlendioxid, Sauerstoff und Wasser ungehindert durch. Die Maschinerie und Enzyme, die zur Herstellung von ATP verwendet werden, liegen innerhalb der inneren Membran.
