Die Energie, die bei der Zellatmung verwendet wird, stammt aus der Kombination von Nahrung, von der sich der Mensch ernährt, und Sauerstoff. Beim Aufbrechen organischer Moleküle wird Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) freigesetzt.
Alle lebenden Organismen benötigen Energie für den Stoffwechsel. Zellen gewinnen Energie aus Nährstoffen, die in Form von Glukose aufgenommen werden. Dieser Vorgang wird als Zellatmung bezeichnet. Hier werden große Moleküle in kleinere Moleküle zerlegt. Tier- und Pflanzenzellen nutzen Nährstoffe wie Aminosäuren, Zucker und Fettsäuren zur Energiegewinnung. Der Prozess findet in Gegenwart von Sauerstoff statt, der als Oxidationsmittel fungiert.
Es gibt zwei Arten der Zellatmung: aerob und anaerob. Die aerobe Atmung benötigt Sauerstoff, um Energie in Form von ATP zu erzeugen. Die Produkte der aeroben Atmung sind Wasser und Kohlendioxid. Andererseits wird bei der anaeroben Atmung kein Sauerstoff benötigt. In dieser Hinsicht ist die aerobe Atmung mehr als 10 Mal effizienter bei der Energiegewinnung als die anaerobe Atmung. Für jedes Glucosemolekül liefert die aerobe Atmung zwei Moleküle ATP. Zellen nutzen die erzeugte Energie dann in Prozessen wie der Zellregeneration, Biosynthese und Fortbewegung. Jede zusätzliche Energie wird in Reservoirs in den Zellen gespeichert.