Rakuhingamine on protsess, mille käigus rakud muudavad erinevad keemilise energia vormid adenosiintrifosfaadiks ehk ATP-ks, molekuliks, mida kasutatakse kasutatava rakuenergia transpordiks. Rakuhingamine võib toimuda erinevate mehhanismide abil, mis põhinevad rakukeskkonna tingimustest hingamisprotsessi ajal. Näiteks hapnik on peamine tegur – hingamine toimub aeroobsetes tingimustes või hapniku olemasolu tingimustes erinevate mehhanismide kaudu kui anaeroobsetes tingimustes või tingimustes, kus hapnikku ei esine. Mõned organismid suudavad keskkonnatingimustest lähtuvalt lülituda aeroobse ja anaeroobse hingamisviisi vahel, kuigi sellistel juhtudel ei ole anaeroobne hingamine üldiselt pikka aega jätkusuutlik.
Aeroobne hingamine on rakuline hingamine, mis nõuab hapnikku. Inimesed ja paljud teised organismid kasutavad seda hingamisvormi, kuna hapniku keemilised omadused võimaldavad väga tõhusat energiaülekannet. Aeroobse rakuhingamise hapnik saadakse hingamise kaudu; kui hapniku tarbimine on ebapiisav piisava hapniku saamiseks, tuleb aeroobsete mehhanismide täiendamiseks kasutada lühiajalisi anaeroobseid mehhanisme.
Energiat ülekandvate hingamisprotsesside käigus kasutatavad toorained saadakse toidu tarbimisega, mis laguneb keemiliseks vormiks, mida saab kasutada hingamisel toimuvate reaktsioonide käigus. Tuleb märkida, et rakuhingamine ise nõuab energiat, kuna osa ATP-d kasutatakse selleks, et saaks rohkem toota.
Mõnel juhul ei piisa aeroobsest rakuhingamisest, et tagada kogu keha rakuvajaduste rahuldamiseks vajalik energia. See on tavaline, kui inimene tegeleb sportlike harjutustega, mis koormavad tugevalt lihaseid. Aeroobsed mehhanismid ei suuda lihaste energiavajadusega sammu pidada, seetõttu aktiveeritakse energiatootmise täiendamiseks protsess, mida nimetatakse kääritamiseks. See protsess on palju vähem efektiivne kui selle aeroobne vaste, tekitades ainult kaks ATP-molekuli kasutatud glükoosimolekuli kohta, võrreldes aeroobsete mehhanismide kaudu toodetud 38-ga. Sellest tekib ka palju energiarikkaid jäätmeid, mida ei saa kääritamise teel kasutatavaks vormiks lagundada.
Mõned organismid elavad anaeroobsetes tingimustes ja seetõttu on neil rakulised hingamisprotsessid, mis ei sisalda hapnikku. Mõned neist organismidest surevad tegelikult hapniku juuresolekul; selliseid organisme nimetatakse kohustuslikeks anaeroobideks. Enamik organisme, mis selliseid rakuhingamise mehhanisme peamiselt kasutavad, on väikesed ja mittekeerukad ning neil kipub puuduma energiavajadus, nagu lihaste liikumine ja keerulised seedimisprotsessid.