Aerobni metabolizem uporablja kisik za odstranjevanje energije iz glukoze in jo shranjuje v biološki molekuli, imenovani adenozin trifosfat (ATP). ATP je vir energije za človeško telo in pri razpadu molekul ATP se sprosti energija, ki se uporablja za različne biološke procese, vključno s premikanjem molekul po membranah. Aerobni metabolizem imenujemo tudi aerobno dihanje, celično dihanje in aerobno celično dihanje. Anaerobni metabolizem je druga oblika presnove, vendar poteka brez kisika, vendar človeško telo ni zgrajeno, da bi dolgo časa vzdrževalo anaerobno dihanje, kar povzroča velik stres.
Prva stopnja aerobne presnove se imenuje glikoliza. Glikoliza se zgodi v citoplazmi celice. Kompleksni sladkorji se z različnimi encimi razgradijo v glukozo, ta glukoza pa se nato še naprej razgradi na dve molekuli pirovične kisline, sicer znane kot piruvat. Energija, ki se sprosti pri tej razgradnji, je shranjena v dveh molekulah ATP. Glikoliza je edinstvena po tem, da je edina stopnja presnove, ki se pojavi v citoplazmi, drugi dve stopnji pa se pojavita v mitohondrijih.
V drugi stopnji aerobne presnove, imenovani cikel citronske kisline, se dve molekuli piruvata uporabita za ustvarjanje energijsko bogatih redukcijskih molekul, ki se kasneje uporabijo v procesu dihanja. Nekatere od teh molekul se lahko po potrebi pretvorijo neposredno v ATP, čeprav se to ne zgodi vedno. Voda in ogljikov dioksid nastajata kot odpadna produkta tega cikla, zaradi česar ljudje vdihavajo kisik in izdihujejo ogljikov dioksid. Cikel citronske kisline, tako kot glikoliza, daje 2 ATP.
Končna faza aerobne presnove se imenuje transportna veriga elektronov in se pojavi na notranji membrani mitohondrijev. V tem koraku se energijsko bogate molekule, pridobljene iz cikla citronske kisline, uporabljajo za vzdrževanje gradienta pozitivnega naboja, imenovanega kemiosmotski gradient, ki se uporablja za ustvarjanje številnih molekul ATP. Ta korak ustvari največ ATP iz procesa aerobne presnove in ustvari povprečno približno 32 molekul ATP. Ko veriga za transport elektronov ustvari ATP, lahko molekule, bogate z energijo, ponovno uporabijo v ciklu citronske kisline.
Aerobni metabolizem ustvari približno 36 molekul ATP. Anaerobno dihanje ustvari le približno deset odstotkov te količine. Uporaba kisika je najpomembnejša na koncu transportne verige elektronov, saj pomaga pri kemiosmotskem gradientu. Obstoj metabolizma, odvisnega od kisika, je razlog, zakaj so mitohondriji splošno znani kot telesna elektrarna.