Oksijenli solunum, ökaryot canlılarda ve bazı tek hücreli prokaryot canlılarda gerçekleşen bir solunum çeşididir. Oksijenli solunum yapan canlılar, ihtiyaç duydukları enerjiyi karşılamak için organik molekülleri oksijen molekülleri ile parçalarlar. Bu süreçte, enerji oksijenle sağlanır. Dolayısıyla bu canlılar ATP üretirken oksijen kullanırlar.

Oksijenli solunum, bir dizi kimyasal olay sonucunda oluşur. Oksijenli solunumun temel denklemi şu şekildedir:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP

Burada verilen C₆H₁₂O₆ molekülü, 6 karbonlu şeker yani glikozdur. 6 O₂ ise 6 molekül oksijen molekülüdür. 6 CO₂, 6 molekül karbondioksit; 6 H₂O ise 6 molekül sudur ve bu tepkime sonucunda net 38 ATP enerji elde edilir.

Oksijenli solunum yapan canlılar, tepkimede de görüldüğü gibi oksijene ihtiyaç duyarlar. Parçalanan glikoz molekülü, çeşitli kimyasal reaksiyonlar sonucunda 6 mol karbondioksit ve 6 mol su açığa çıkarır. Yani oksijenli solunum yapan canlılar atmosfere su ve karbondioksit verir.

Oksijenli solunumun temel formülü yukarıdaki şekilde olmakla birlikte, glikozun son raddeye kadar parçalanmaması durumunda ise glikoz molekülü belirli bir düzeye kadar parçalanır. Bu parçalanma şekli de oksijensiz solunum olarak adlandırılır. Bu tepkimede oksijenli solunumdan farklı olarak oksijen kullanılmaz, glikoz tamamen parçalanmaz ve oluşan son ürünlerde su bulunmaz.

Etil alkol fermantasyonunda açığa 2 mol karbondioksit çıkarken, laktik asit fermantasyonunda ise karbondioksit çıkışı gözlenmez. Oksijensiz solunum bu gibi farklı yönlerde oksijenli solunumdan ayrılmaktadır.

İnsan ve diğer gelişmiş canlıların çoğu oksijenli solunum yapmaktadır. Ayrıca insan, çizgili kaslarında yeteri kadar oksijen alamadığında oksijensiz solunumla da enerji üretebilmektedir. Bu enerji üretiminin ismi de 'laktik asit fermantasyonu' olarak bilinir.

Formülde gösterilen karbondioksit, glikolizden Krebs döngüsüne geçiş sırasında (3 karbonlu pirüvik asidin 2 karbonlu asetik aside dönüşümü) 2 molekül olmak üzere ve Krebs evresinde de 4 molekül olmak üzere toplam 6 molekül olarak açığa çıkar.

Kullanılan 6 molekül oksijenin tamamı ise ETS'de kullanılır. 6 molekül su ise ETS sonucu açığa çıkmaktadır.

Ayrıca formülde açığa çıkan karbondioksitin kaynağı glikoz; sudaki oksijenin kaynağı alınan oksijen, sudaki hidrojenin kaynağı ise glikozdaki hidrojen molekülleridir.