同樣多的有機化合物，進行無氧呼吸時，其產生的能量，比進行有氧呼吸時要少。有氧呼吸與無氧呼吸是細胞內不同的反應，與生物體沒直接關系。即使是呼吸氧氣的生物，其細胞內，也可以進行無氧呼吸。
呼吸作用的目的，是通過釋放食物里的能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即細胞最主要的直接能量供應者。呼吸作用的過程，可以比擬為氫與氧的燃燒，但兩者間最大分別是：呼吸作用透過一連串的反應步驟，一步步使食物中的能量放出，而非像燃燒般的一次性釋放。
在呼吸作用中，三大營養物質：碳水化合物、蛋白質和脂質的基本組成單位（葡萄糖、氨基酸和脂肪酸），被分解成更小的分子，透過數個步驟，將能量轉移到還原性氫（[H]）（化合價為-1的氫）中。最后經過一連串的電子傳遞鏈，氫被氧化生成水；原本貯存在其中的能量，則轉移到ATP分子上，供生命活動使用。