Oddychanie komórkowe jest wielostopniowym biochemicznym procesem utleniania związków organicznych związany z wydzieleniem energii użytecznej metabolicznie. Oddychanie przebiega w każdej żywej komórce w sposób stały. Zachodzi ono nawet wtedy, gdy inne procesy metaboliczne zostaną zahamowane. Chociaż istnieją różnice w przebiegu procesu oddychania u poszczególnych grup organizmów, to zestaw enzymów katalizujących poszczególne reakcje składające się na oddychanie jest zbliżony u wszystkich organizmów żywych. Zachodzenie oddychania jest jednym z najczęściej stosowanych wskaźników zachodzenia procesów życiowych. Pierwszym etapem oddychania komórkowego, zarówno tlenowego jak i beztlenowego jest glikoliza. Glikoliza ma miejsce w cytoplazmie komórki. Jest skomplikowany i złożony proces przemian biochemicznych katalizowanych przez odpowiednie enzymy. W wyniku glikolizy glukoza jest przekształcana (utleniana) w kwas pirogronowy. Protony i elektrony z tego procesu wiążą się z cząsteczkami NAD+, co powoduje ich redukcję. Uwalnia się energia w postaci ATP, który jest syntetyzowany podczas fosforylacji substratowej sprzężonej z glikolizą. W wyniku rozpadu jednej cząsteczki glukozy powstają dwie cząsteczki kwasu pirogronowego. Powstają dwie cząsteczki ATP z ADP i wolnych reszt fosforanu. Ma miejsce również redukcja NAD+ (powstaje NADPH). Kwas pirogronowy, który powstaje przedostaje się z cytoplazmy przez błony mitochondrium do macierzy mitochondrialnej. Tam zachodzi następny etap oddychania komórkowego. To oksydacyjna dekarboksylacja kwasu pirogronowego. Dochodzi do odłączenia grupy karboksylowej (dekarboksylacja) od kwasu pirogronowego. Ma miejsce utlenienie produktu, czyli dwuwęglowej grupy acetylowej i przyłączenie do niej koenzymu A. Przemianie tej towarzyszy redukcja NAD+, gdyż substrat ulega dehydrogenacji. Biorcą protonów i elektronów jest właśnie NAD+. Jest to reakcja egzoergiczna i nieodwracalna. Grupa karboksylowa jest odłączana od kwasu pirogronowego w postaci CO2. Ostatecznie, produktem reakcji pomostowej jest acetylo‑koenzym A, inaczej aktywny octan. Acetylo‑koenzym A jest przyłączany do kolejnego etapu oddychania komórkowego tlenowego, czyli cyklu kwasu cytrynowego, inaczej zwanego cyklem Krebsa.