Einzellige Organismen atmen nicht im typischen Sinne, sondern atmen, indem sie Sauerstoff durch Diffusion in die Zellmembran eindringen lassen. Weil sie so klein sind, haben sie keine Organe, Poren und Eingänge zum Atmen wie vielzellige Organismen.
Alle Organismen müssen in der Lage sein, eine Art von Atmung durchzuführen, um zu überleben. Ob der Organismus von Sauerstoff oder einer anderen Gasart gedeiht, hängt vom Organismus ab, aber der Vorgang ist der gleiche. Damit Energie in Form von ATP gewonnen werden kann, das von allen Zellen genutzt wird, muss ein Gasaustausch stattfinden. Einzellige Organismen können ihr zusätzliches Gas durch die Zellwand übertragen und Sauerstoff und andere Gase aufnehmen, um ihnen beim Überleben zu helfen.
Es gibt einige Tiere auf der Erde, die größer als einzellige Organismen sind, aber trotzdem ihren Sauerstoff auf die gleiche Weise aufnehmen. Fische zum Beispiel haben Kiemen, die ihnen das Atmen ermöglichen. Der Sauerstoff aus dem Wasser, den sie "atmen", dringt in ihre Kiemen auf die gleiche Weise ein, wie Sauerstoff in einen einzelligen Organismus eindringt. Es wird dann gegen die nicht benötigten Gase im Fischkörper ausgetauscht. Nicht alle Tiere funktionieren auf diese Weise, aber es gibt einige, die in der Lage sind, auf die gleiche Weise zu atmen wie einzellige Organismen, ohne in irgendeiner Weise mit den Organismen verwandt zu sein.
