呼吸作用的實質是將有機物逐步氧化分解，釋放二氧化碳、水和生物能的過程，這個過程必須在一系列酶的參與下才能進行。

葡萄糖是被氧化分解的最基本基質，其他有機物如有機酸、脂肪、蛋白質、氨基酸等也都可以作為呼吸基質，但必須經轉化成葡萄糖或果糖之后被利用。這種在氧氣存在的情況下進行呼吸作用的過程稱為有氧呼吸。

在無氧條件下，呼吸的生化反應與有氧呼吸截然不同，它的最終產物仍然是有機物，只有少量的二氧化碳形成，這個呼吸途徑稱為無氧呼吸，亦稱為嫌氧呼吸。

無氧呼吸是蔬菜水果在不良環境條件下，形成的一種適應能力。微弱的無氧呼吸不會導致危害性，但如果它的產物乙醛或乙醇在體內積累過量，會對細胞產生毒害作用，導致生理病害的發生。有時有氧呼吸和無氧呼吸可以同時存在于有機體中，例如葡萄即使在外界有充足供氧條件下，內部仍有一定的無氧呼吸存在。