呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。
实际上呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能，呼吸链中的递氢体和递电子体就是能传递氢原子或电子的载体，由于氢原子可以看作是由质子和核外电子组成的，所以递氢体也是递电子体，递氢体和递电子体的本质是酶、辅酶、辅基或辅因子。
与细胞呼吸有关的酶都是呼吸酶。
呼吸酶包括与有氧呼吸有关的酶和与无氧呼吸有关的酶，存在于细胞质基质和线粒体中。
所有生物均有呼吸酶，因为生物分为有氧生物和无氧生物。
其中有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放出大量能量的过程。
无氧呼吸是指细胞在无氧或缺氧条件下，通过呼吸酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解成为酒精和二氧化碳或乳酸等物质，同时释放出少量能量的过程。
呼吸链的生物学意义为为生命活动提供能量。
呼吸链又称电子传递链，是由一系列电子载体构成的，从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。
还原型辅酶通过呼吸链再氧化的过程称为电子传递过程。
其中的氢以质子形式脱下，电子沿呼吸链转移到分子氧，形成粒子型氧，再与质子结合生成水。
放出的能量则使ADP和磷酸生成ATP。
电子传递和ATP形成的偶联机制称为氧化磷酸化作用。