呼吸作用是所有活細胞利用氧氣分解有機物質的過程，這個過程中，有機物質被氧化，釋放出儲存其中的能量，這種能量可以供給生命活動的需要。
在呼吸過程中被氧化的物質稱為呼吸底物，包括碳水化合物、蛋白質及脂類，其中葡萄糖是最普遍的呼吸底物。在有氧條件下，植物體內的有機物被徹底氧化成二氧化碳和水，而在無氧條件下，有機物會通過脫氫、脫羧等方式不徹底地氧化。呼吸作用的重要生理意義在於提供生命活動所需的能量，釋放的能量一部分以腺苷三磷酸(ATP)形式存儲，其他部分則轉變為熱能散失。此外，呼吸作用也是生物合成過程的重要提供者。
呼吸作用的場所主要是線粒體。在生產生活中，可以通過適當鬆土、排澇等措施來促進植物根部的呼吸作用，而在儲存植物種子或其他器官時，則應設法降低呼吸作用，如通過降低溫度、減少含水量、降低氧氣濃度或增大二氧化碳濃度等方式抑制呼吸作用。