Solunum, organik bileşiklerdeki (protein, yağ ve karbonhidrat) depolanmış kimyasal bağ enerjisinin açığa çıkarılarak metabolik enerjiye yani ATP'ye dönüştürülmesine verilen isimdir. Solunum, hücrenin içerisinde gerçekleşen ve enerji üretilen bir olaydır. Tüm hücreler, kendi metabolizmalarını gerçekleştirmek için metabolik enerjilerini üretmek zorundadır. Solunum olayında hücrede ATP (metabolik enerji), ısı, organik maddeler ve inorganik maddeler oluşur.

Organik bileşiklerin hücrede metabolik enerji üretmek amacıyla yıkımı iki yol ile gerçekleşir:

Organik bileşiklerin oksijen kullanarak yıkılması durumuna oksijenli solunum denir. Eğer yıkım oksijen kullanılmadan gerçekleşirse buna oksijensiz solunum denir. Oksijensiz solunum, organik bileşiklerin oksijen kullanmadan daha küçük organik bileşiklere parçalanması ile enerji üretilmesi olayıdır. Oksijensiz solunumun diğer adı anaerobik solunum ya da fermantasyondur. Oksijensiz solunum, reaksiyon sonucunda oluşan son ürüne göre adlandırılır. Örneğin, son ürün laktik asit ise bu süreç laktik asit fermantasyonu olarak adlandırılır; etil alkol ise etil alkol fermantasyonu olarak bilinir.

Oksijensiz solunum iki aşamaya ayrılır:

Bunlar etil alkol fermantasyonu (alkolik fermantasyon) ve laktik asit fermantasyonudur. Etil alkol fermantasyonu, bitki, bakteri ve mantar türlerinin bazıları tarafından kullanılan bir enerji elde etme yoludur. Örneğin, hamurun mayalanması ve üzüm suyunun şaraba dönüşmesi gibi. Laktik asit fermantasyonu ise çizgili kas hücrelerinde ve oksijen yetersizliğinde meydana gelir. Laktik asit fermantasyonu bazı bakteriler tarafından gerçekleştirilir. Örneğin, sütün yoğurda dönüşmesi bu süreçle olur.

Oksijenli solunum, besin maddelerinin oksijen varlığında birbirini izleyen reaksiyonlarla karbondioksit ve suya kadar parçalanması sonucunda enerji elde edilmesidir. Oksijenli solunumun diğer adı aerobik solunumdur. Bu süreç iki aşamada gerçekleşir: Birincisi sitoplazmada gerçekleşen reaksiyonlar, ikincisi ise mitokondride gerçekleşen reaksiyonlardır.

Oksijensiz solunum bazı canlılarda görülürken, oksijenli solunum bazı bakterilerde, bir hücreli canlıların çoğunda ve çok hücreli canlılarda görülür. Oksijensiz solunum sadece sitoplazmada gerçekleşirken, oksijenli solunumun bir kısmı sitoplazmada, bir kısmı ise mitokondride gerçekleşir. Oksijensiz solunumda bir molekül glikozdan net iki ATP (metabolik enerji) kazanılırken, oksijenli solunumda bir molekül glikozdan net otuz sekiz ATP kazanılır.

Solunum, sadece enerji üretimi ile sınırlı değildir; aynı zamanda hücresel aktivitelerin sürdürülmesi için de gereklidir. Bu süreç, hücrelerin büyüme, onarım ve bölünme gibi hayati fonksiyonları yerine getirebilmesi için gerekli olan enerjiyi sağlar. Ayrıca, oksijenli ve oksijensiz solunumun verimliliği, canlıların çevresel koşullara adaptasyon yeteneklerini de belirler.