Stanično disanje je proces u kojem se molekule hrane koriste za proizvodnju stanične energije. Može biti aerobno, gdje je prisutan kisik, ili anaerobno, gdje kisik nema, a šećer kao što je glukoza potreban je za pokretanje procesa. Aerobno stanično disanje obično se javlja u eukariotskim stanicama, stanicama koje se nalaze u biljkama i životinjama. Uključeni metabolički procesi odvijaju se u sićušnim strukturama unutar stanice poznatim kao mitohondriji. Počevši od glukoze i nastavljajući kroz niz kemijskih reakcija, stanično disanje omogućuje proizvodnju oblika biokemijske energije zvane adenozin trifosfat (ATP).
Mitohondrije, sićušni stanični organi ili organele, u kojima se odvija aerobno stanično disanje, nalaze se unutar gotovo svih eukariotskih stanica. Stanice koje imaju veće energetske potrebe, kao što su moždane stanice, sadrže veći broj mitohondrija. Prije nego što dođe do staničnog disanja, početni korak, poznat kao glikoliza, odvija se izvan mitohondrija, u staničnoj citoplazmi. Citoplazma je tvar nalik gelu koja ispunjava stanicu i u kojoj se nalaze organele poput mitohondrija.
Glikoliza je metabolička reakcija u kojoj se glukoza razgrađuje, tvoreći dvije molekule pirogrožđane kiseline i dvije reduciranog nikotinamid adenin dinukleotida (NADH). Ovaj proces je početni korak koji se događa u stanicama prije anaerobnog ili aerobnog staničnog disanja. Glikoliza ne zahtijeva kisik i, iako proces koristi dvije molekule ATP-a, stvara četiri, što rezultira neto dobitkom od dvije molekule ATP-a. Pirogrožđana kiselina i NADH zatim ulaze u mitohondrij, gdje se pirogrožđana kiselina pretvara u tvar zvanu acetil CoA. Energija je potrebna za transport NADH u mitohondrij, a to rezultira gubitkom dva ATP-a.
Zatim se javljaju dva koraka aerobnog staničnog disanja, koji su poznati kao Krebsov ciklus, ili ciklus limunske kiseline, i lanac prijenosa elektrona. Acetil CoA ulazi u Krebsov ciklus koji proizvodi smanjeni flavin adenin dinukleotid (FADH2) i NADH, zajedno s ATP-om. FADH2 i NADH zatim transportiraju elektrone u lanac prijenosa elektrona, gdje se oksidiraju i stvara se više ATP-a. Sveukupno, uzimajući u obzir početni gubitak dva ATP-a, reakcije koje se događaju unutar mitohondrija proizvode 36 ATP molekula.
Voda i ugljični dioksid otpadni su proizvodi aerobnog staničnog disanja. Ugljični dioksid se spaja s vodom i stvara ugljičnu kiselinu, čineći krv kiselijom. Ovo igra važnu ulogu u održavanju pH vrijednosti krvi. Disanje kontinuirano uklanja ugljični dioksid iz tijela, sprječavajući da krv postane previše kisela.