Respirasi yang sering juga disebut proses biooksidasi adalah suatu rangkaian proses oksidasi - ruduksi yang panjang. Oksidasi adalah proses pengambilan elektron dari suatu senyawa, yang di dalam sel biasanya diikuti dengan pengambilan hidrogen (H2). Sebaliknya Reduksi suatu senyawa adalah proses penambahan elektron kepada suatu senyawa yang di dalam sel biasanya diikuti dengan penambahan hidrogen. Jika dalam suatu reaksi satu gugusan mengalami oksidasi, maka harus ada gugusan lain yang mengalami reduksi.
Reaksi oksidasi zat organik dapat berlangsung melalui suatu proses pembakaran biasa, atau dapat pula dengan bantuan enzim - enzim tertentu. Hasil akhir dari proses pembakaran biasa dan reaksi dengan katalisator enzim adalah sama, tetapi kedua sistem tersebut mempunyai perbedaan prinsip sebagai berikut.
(1) Pada sistem pembakaran biasa hasil akhir tidak terjadi secara bertahap dari satu degradasi ke degradasi lain, melainkan langsung di rombak dan sekalian menghasilkan panas yang tinggi (kayu api dibakar). Sedang dengan pertolongan enzim, hasil akhir dicapai secara bertahap melalui tahapan yang teliti.
(2) Energi yang dihasilkan dari reaksi pembakaran biasanya tidak digunakan, sedang energi yang dihasilkan oleh enzim akan ditangkap kembali, kemudian dilepaskan, ditangkap lagi dan seterusnya. Reaksi yang bersifat endortermik seimbang dengan eksotermik, sehingga tubuh selalu berada dalam keadaan steade state (seimbang).
(3) Pada sistem pembakaran biasanya diperlukan panas yang tinggi yangh digunakan sebagai energi aktifasi sedangkan dalam reaksi dengan enzim energi aktivitasnya dapat dirurunkan, sehingga reaksi dapat terjadi pada suhu kamar atau suhu yang lebih rendah, bahkan mungkin terjadi pada suhu pembekuan.
Dalam reaksi oksidasi-reduksi terjadi proses pelepasan dan penangkapan elektron. Bahan yang teroksidasi akan melepaskan elektron juga disebut donor elektron atau donor hidrogen. Sedangkan bahan/zat tereduksi juga disebut akscptor elektron atau akscptor hidrogen.
Yang berperan sebagai pembawa elektron tersebut dari donor elektron ke akseptor elektron adalah koenzim seperti NAD, FAD dan Sitokrom yaitu suatu heme yang mengandung inti besi (Fe) dan terikat dengan protein (Sitokrom a, Sitokrom b, Sitokrom c dan lain-lain).
