Cellulär andning är den process genom vilken celler omvandlar olika former av kemisk energi till adenosintrifosfat, eller ATP, en molekyl som används för att ”transportera” användbar cellulär energi. Cellulär andning kan fortgå med olika mekanismer baserat på förhållandena i den cellulära miljön under andningsprocessen. Syre, till exempel, är en viktig faktor – andning fortskrider genom olika mekanismer under aeroba förhållanden, eller förhållanden där syre är närvarande, än under anaeroba förhållanden, eller förhållanden där syre inte finns närvarande. Vissa organismer kan växla mellan aerobt och anaerobt andningssätt baserat på miljöförhållandena, men i sådana fall är anaerob andning i allmänhet inte hållbar under en lång tidsperiod.
Aerob andning är cellandning som kräver syre. Människor och många andra organismer använder sig av denna form av andning eftersom syrets kemiska egenskaper möjliggör mycket effektiv energiöverföring. Syret för aerob cellandning tillhandahålls genom andning; när ens syreintag är otillräckligt för att ge tillräckligt med syre måste kortsiktiga anaeroba mekanismer användas för att komplettera de aeroba mekanismerna.
Råvarorna som används under de energiöverförande andningsprocesserna tillförs genom konsumtion av mat som bryts ner till en kemisk form som kan användas under de reaktioner som uppstår under andningen. Det bör noteras att cellulär andning i sig kräver energi, eftersom en del ATP används för att mer ska kunna produceras.
I vissa fall är aerob cellandning inte tillräcklig för att ge all energi som krävs för kroppens cellulära behov. Detta är vanligt när man ägnar sig åt atletiska träningar som belastar ens muskler hårt. Aeroba mekanismer klarar inte av att hålla jämna steg med musklernas energibehov, så en process som kallas fermentering aktiveras för att komplettera energiproduktionen. Denna process är mycket mindre effektiv än dess aeroba motsvarighet, och producerar endast två ATP-molekyler per glukosmolekyl som används, jämfört med de 38 som produceras genom de aeroba mekanismerna. Det producerar också en hel del energirikt avfall som inte kan brytas ner till en användbar form genom jäsning.
Vissa organismer lever under anaeroba förhållanden och har följaktligen cellulära andningsprocesser som inte inkluderar syre. Vissa av dessa organismer kommer faktiskt att dö i närvaro av syre; sådana organismer kallas obligatoriska anaerober. De flesta av de organismer som i första hand använder sådana cellulära andningsmekanismer är små och icke-komplexa och tenderar att sakna energibehov såsom muskelrörelser och komplexa matsmältningsprocesser.