Die Respiration (lat. respirare = Aufatmen) bzw. Atmung ist in der Biologie ein mehrdeutig verwendeter Begriff, weshalb es einer genaueren Abgrenzung bedarf. Äußere Atmung beschreibt die Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft. Dazu zählen beispielsweise die Lungenatmung (Säugetiere), die Kiemenatmung (Fische) oder die Tracheenatmung (Insekten). In der Alltagssprache verbindet man mit Atmung meist genau diesen aktiven Prozess von Sauerstoffaufnahme und Kohlenstoffdioxidabgabe.
Alles was danach auf zellulärer Ebene im Körper abläuft, betrifft die innere Atmung. Diese dient der eigentlichen Energiegewinnung (ATP) der Zelle.
Je nachdem ob für die innere Atmung Sauerstoff benötigt wird, differenziert man zwischen aerober- und anaerober Atmung:

Aerobe Atmung: Die Energiegewinnung bei der aeroben Atmung erfolgt nur unter Anwesenheit von elementarem Sauerstoff (der Sauerstoff befindet sich nicht in einer Bindung mit anderen Elementen). In diesem Zusammenhang spricht man auch von Zellatmung. Dazu gehören Prozesse wie die Glykolyse, der Citratzyklus und die Atmungskette. Fehlt der Sauerstoff, sterben Aerobier bereits nach kurzer Zeit ab.
Anaerobe Atmung: Bei der anaeroben Atmung erfolgt die Energiegewinnung auch ohne die Anwesenheit von Sauerstoff. Die meisten Anaerobier sind bei den einzelligen Prokaryoten zu finden.
Ein Sonderfall sind Gärungsprozesse wie die Milchsäuregärung oder die alkoholische Gärung. Obwohl auch diese Prozesse ohne Sauerstoffverbrauch ablaufen, gehören sie streng genommen nicht zur anaeroben Atmung.