Sauerstoff wird als Elektronenakzeptor innerhalb der Elektronentransportkette der aeroben Atmung verwendet, um Adenosintriphosphat oder ATP zu erzeugen. Diese Verbindung ist ein wesentlicher Bestandteil bei der intrazellulären Energieübertragung. Die aerobe Zellatmung steht im direkten Gegensatz zur anaeroben Atmung, die keinen Sauerstoff benötigt.
Zellatmung, ob aerob oder anaerob, ist ein Stoffwechselprozess, der Nährstoffenergie in ATP und Abfallprodukte umwandelt. Im menschlichen Körper bedeutet dies, dass Nahrung in als Zucker gespeicherte Energie aufgespalten und dann dieser Zucker zur Bildung von ATP verwendet wird, das es den Zellen ermöglicht, lebenswichtige Lebensfunktionen zu erfüllen. ATP ist im Wesentlichen die "Energiewährung", die den Energietransfer zwischen Zucker und Zelle ermöglicht.
Aerobische Atmung verwendet den während der anatomischen Atmung (oder Atmung) gesammelten Sauerstoff, um die ATP-Synthese zu erleichtern. In dieser Rolle ist Sauerstoff ein Elektronenakzeptor innerhalb der Elektronentransportkette, die ATP aus Nährstoffen synthetisiert. Um den ATP-Syntheseprozess abzuschließen, müssen jedoch auch eine Vielzahl zusätzlicher Enzyme, hauptsächlich die ATP-Synthase, vorhanden sein.
Der aerobe Zellatmungsprozess und die Rolle des Sauerstoffs darin werden vielleicht am besten verstanden, wenn man sie der anaeroben Zellatmung gegenüberstellt. Anaerobe Atmung findet statt, wenn ein Organismus Nährstoffe in ATP umwandelt, ohne dass Sauerstoff in der Elektronentransportkette vorhanden ist. Stattdessen werden Substanzen wie Fumarat, Nitrat, Sulfat oder Schwefel verwendet.