Prokaryotik hücrelerin sitoplazmasında ve ökaryotik hücrelerin mitokondrisinde hücresel solunum meydana gelir. İşlem aerobik veya anaerobik olabilir ve hücre için enerji üretim aracı olarak kullanılır.
Bir hücrenin, hücresel solunum sürecinden geçmesi için, ilk enerji kaynağı olarak glikoz kullanması gerekir. Hücresel solunumun iki fazı vardır: glikozun piruvik aside parçalandığı glikoliz ve piruvik asidin karbon dioksit ve suya oksidasyonu. Hücresel solunumun her iki fazında, adenosin trifosfat veya bir enerji kaynağı olan ATP de serbest bırakılır. Hücrelerin sitozollerinde glikoliz meydana gelirken, hücresel solunum sürecinin geri kalanı mitokondride gerçekleşir.