A respiração aeróbica, diferentemente da fermentação, necessita de oxigênio (O²) para que ocorra o processo. Ela é mais eficiente porque a produção de trisosfato de adenosina (ATP) é maior que na fermentação.

A fermentação é um processo químico que conduz à oxidação incompleta de substâncias orgânicas, como a glicose, sem a intervenção de oxigênio. A primeira fase é a glicólise, que conduz a formação de ácido pirúvico. 
O ácido pirúvido é reduzido, direta ou indiretamente, formando-se como produtos finais compostos orgânicos ainda mais ricos em energia. Na fermentação alcoólica forma-se etanol e CO2 e na fermentação láctica forma-se ácido lactico. O rendimento energético é de 2 moléculas de ATP por cada nolécula de glicose, produzidas durante a glicólise. 
A respiração aeróbia é a via catabólica em que intervém o oxigênio. A primeira fase é a glicólise que ocorre no hialoplasma e forma o ácido pirúvico. 
O ácido pirúvido entra nas mitocôndrias, onde se efectua uma sequência de oxirreduções sendo o aceptor final dos electrões o oxigénio. Os produtos finais são CO2 e H2O, e são pobres em energia. O rendimento energético é de 38 moléculas de ATP, pelo que a respiração aeróbica é bastante vantajosa pois leva a um maior rendimento energético!