Aerobik metabolizma, glukozdan enerjiyi almak için oksijen kullanır ve bunu adenosin trifosfat (ATP) adı verilen biyolojik bir molekülde saklar. ATP insan vücudunun enerji kaynağıdır ve ATP moleküllerini parçalamak, moleküllerin membranlar arasında hareketi de dahil olmak üzere çeşitli biyolojik işlemlerde kullanılan enerjiyi serbest bırakır. Aerobik metabolizmaya aerobik solunum, hücresel solunum ve aerobik hücresel solunum da denir. Anaerobik metabolizma başka bir metabolizma şeklidir, ancak oksijensiz gerçekleşir, ancak insan vücudu uzun süre anaerobik solunumunu sürdürmek için inşa edilmez ve bunu yapmak büyük strese neden olur.
Aerobik metabolizmanın ilk aşamasına glikoliz denir. Glikoliz, hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Kompleks şekerler, çeşitli enzimler tarafından glikoza parçalanır ve bu glikoz, daha sonra piruvat olarak bilinen iki piruvik asit molekülüne ayrılır. Bu parçalanma ile açığa çıkan enerji, iki ATP molekülünde depolanır. Glikoliz, sitoplazmada gerçekleşen metabolizmanın tek aşaması olması ve diğer iki aşamanın da mitokondri içerisinde gerçekleşmesi bakımından benzersizdir.
Sitrik asit döngüsü adı verilen aerobik metabolizmanın ikinci aşamasında, iki piruvat molekülü, daha sonra solunum işleminde kullanılan enerji bakımından zengin indirgeme moleküllerini oluşturmak için kullanılır. Bu moleküllerin bazıları gerektiğinde doğrudan ATP'ye dönüştürülebilir, ancak bu her zaman gerçekleşmez. Su ve karbondioksit, bu çevrime ait atık ürünler olarak üretilir, bu nedenle insanların oksijen soluması ve karbondioksiti soluması gerekir. Sitrik asit döngüsü, glikoliz gibi, 2 ATP verir.
Aerobik metabolizmanın finaline elektron taşıma zinciri denir ve mitokondrinin iç zarı üzerinde meydana gelir. Bu aşamada, sitrik asit döngüsünden türetilen enerji bakımından zengin moleküller, birçok ATP molekülü üretmek için kullanılan bir kemiyomotik gradyan adı verilen bir pozitif yük gradyanını sürdürmek için kullanılır. Bu adım, ortalama 32 ATP molekülü yaratarak aerobik metabolizma sürecinden en fazla ATP'yi üretir. Elektron taşıma zinciri ATP'yi ürettikten sonra, enerji bakımından zengin moleküllerin sitrik asit döngüsü tarafından tekrar kullanılması serbesttir.
Aerobik metabolizma yaklaşık 36 ATP molekülü üretir. Anaerobik solunum, bu miktarın sadece yüzde onunu oluşturur. Elektron taşıma zincirinin sonunda, kemiyomotik gradyanı desteklediğinden, oksijen kullanımı çok önemlidir. Oksijene bağımlı metabolizmanın varlığı, mitokondrinin genellikle vücudun güç merkezi olarak bilinmesidir.
