Većini organizama, uključujući ljude, potreban je kisik za normalno funkcioniranje i preživljavanje. Postoji nekoliko organizama koji ne trebaju kisik i zapravo smatraju da je otrovan. Također postoji skupina organizama koji mogu funkcionirati i u prisutnosti i u odsutnosti kisika. Sustav koji zahtijeva kisik naziva se aerobni sustav, a onaj koji ne zahtijeva kisik naziva se anaerobni sustav.
Većina aktivnosti stanica ljudskog tijela treba kisik da bi mogle obavljati svoje svakodnevne funkcije. Ipak, postoje neka tkiva koja mogu kratko raditi bez kisika. Jedan primjer su mišićne stanice. Mišići mogu raditi ograničeno vrijeme koristeći anaerobni sustav prije nego što je potreban kisik. Čak i za kratko vrijeme anaerobnog rada, postoje prilično ozbiljne posljedice koje se moraju ispraviti.
Za duga razdoblja kontinuirane aktivnosti, kao što je trčanje na daljinu, mišići će koristiti aerobni sustav i sagorijevati kisik kako bi osigurali potrebnu energiju za održavanje aktivnosti. Za kratke navale snažne aktivnosti, kao što je sprint, mišići mogu razgraditi molekule glukoze u nedostatku kisika. Anaerobni sustav se često koristi za kratko vrijeme kada krv ne može dovoljno brzo prenositi kisik do mišićnih stanica koje rade. Nažalost, ovaj se sustav ne može koristiti u nedogled iz više razloga.
Energija se pohranjuje u stanicama u kemikaliji koja se zove adenozin trifosfat ili ATP. Obično se u mišićnim stanicama pohranjuje dovoljno ATP-a kako bi se omogućilo oko 20 – 30 sekundi aktivnosti prije nego što se mora proizvesti više. ATP se proizvodi tijekom disanja razgradnjom molekula glukoze unutar stanica. Ovisno o tome je li kisik dostupan, aerobno ili anaerobno disanje proizvodi ATP. Aerobni sustav je puno učinkovitiji i proizvodi daleko više ATP-a, ali anaerobni sustav je ono što se koristi za prve minute vježbanja.
Drugi produkt disanja je ugljični dioksid. Kako se količina ugljičnog dioksida povećava u krvotoku, stimulira srce da brže pumpa. To zauzvrat uzrokuje da se više oksigenizirane krvi prenosi po tijelu, uključujući i mišićne stanice koje zahtijevaju da nastavi disanje i proizvodi daljnji ATP. Ako razina kisika u stanicama padne, anaerobni sustav za disanje će se ponovno pokrenuti.
Mliječna kiselina je otrovan proizvod anaerobnog disanja kod ljudi. Ako se anaerobni sustav nastavi dulje vrijeme, počet će se nakupljati u tkivima. Nakupljanje mliječne kiseline uzrokuje umor mišića i može uzrokovati bolne nuspojave poput grčeva u mišićima. Ovaj dug za kisik mora se otplatiti što je prije moguće, nakon što aktivnost prestane. Brzo i duboko disanje pomaže u unosu što veće količine kisika u tijelo, kojeg stanice koriste za razgradnju mliječne kiseline na ugljični dioksid i vodu.