有氧呼吸是指 细胞或微生物在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解（通常以分解葡萄糖为主），产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程。
有氧呼吸是生物体获取能量的主要方式，对于高等动、植物来说，它通常是指细胞呼吸的主要形式。在有氧呼吸过程中，葡萄糖等有机物在细胞质基质和线粒体中被彻底氧化分解，释放出大量的能量，这些能量主要以ATP的形式储存起来。有氧呼吸不仅为生物体提供能量，还有助于清除体内的废物，保持生物体的健康。
有氧呼吸的过程可以分为两个阶段：
糖酵解阶段：
在细胞质基质中进行，葡萄糖被分解成两个三碳分子（丙酮酸），并产生少量的ATP和还原型辅酶I（NADH）。
柠檬酸循环阶段：
在线粒体中进行，丙酮酸被进一步氧化分解，产生更多的ATP、NADH和FADH₂（还原型黄素腺嘌呤二核苷酸）。
电子传递链阶段：
在线粒体内膜上进行，NADH和FADH₂将电子传递给一系列电子受体，最终生成水，并通过氧化磷酸化过程产生大量的ATP。
有氧呼吸的意义包括：
1. 提供植物生命活动所需的大部分能量。
2. 提供合成新物质的原料。
3. 促进伤口愈合，增强植物的抗病能力。
4. 在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。