De flesta organismer, inklusive människor, kräver syre för att fungera normalt och överleva. Det finns ett fåtal organismer som inte kräver syre och som faktiskt tycker att det är giftigt. Det finns också en grupp organismer som kan fungera både i närvaro och frånvaro av syre. Ett system som kräver syre kallas ett aerobt system och ett som inte kräver syre kallas ett anaerobt system.
De flesta av aktiviteterna i människokroppens celler behöver syre för att kunna utföra sina dagliga funktioner. Det finns vissa vävnader som kan arbeta kort utan syre dock. Ett exempel är muskelceller. Muskler kan arbeta under en begränsad tid med ett anaerobt system innan syre krävs. Även under en kort tids anaerobt arbete finns det ganska allvarliga återverkningar som måste korrigeras.
Under långa perioder av kontinuerlig aktivitet, såsom distanslöpning, kommer musklerna att använda ett aerobt system och förbränna syre för att ge den energi som krävs för att upprätthålla aktiviteten. För korta utbrott av kraftig aktivitet, såsom sprint, kan musklerna bryta ner glukosmolekyler i frånvaro av syre. Ett anaerobt system används ofta under en kort tidsperiod när blodet inte kan transportera syre tillräckligt snabbt till de arbetande muskelcellerna. Tyvärr kan detta system inte användas på obestämd tid av flera skäl.
Energi lagras i celler i en kemikalie som kallas adenosintrifosfat eller ATP. Vanligtvis lagras tillräckligt med ATP i muskelcellerna för att tillåta cirka 20 – 30 sekunders aktivitet innan mer måste produceras. ATP produceras under andning genom nedbrytning av glukosmolekyler i cellerna. Beroende på om syre är tillgängligt kommer aerob eller anaerob andning att producera ATP. Det aeroba systemet är mycket mer effektivt och producerar mycket mer ATP, men det anaeroba systemet är det som används under de första minuterna av träning.
En annan produkt av andningen är koldioxid. När mängden koldioxid ökar i blodomloppet stimulerar det hjärtat att pumpa snabbare. Detta leder i sin tur till att mer syresatt blod transporteras runt i kroppen, inklusive till muskelcellerna som kräver det för att fortsätta andningen och producera ytterligare ATP. Om syrehalten sjunker i cellerna kommer det anaeroba systemet för andning att börja igen.
Mjölksyra är en giftig produkt av den anaeroba andningen hos människor. Om det anaeroba systemet fortsätter under en längre tid kommer det att börja byggas upp i vävnaderna. Ansamlingen av mjölksyra gör att musklerna blir trötta och kan orsaka smärtsamma biverkningar som muskelkramp. Denna syrgasskuld ska återbetalas så snart som möjligt, när verksamheten har upphört. Snabb och djup andning hjälper till att få in så mycket syre i kroppen som möjligt, som används av cellerna för att bryta ner mjölksyran till koldioxid och vatten.