定義
生物氧化作用為有機物質在生物體細胞内氧化分解産生二氧化碳、水，并釋放出大量能量的過程稱為生物氧化(biological oxidation)。又稱細胞呼吸或組織呼吸。生物氧化和有機物質體外燃燒在化學本質上是相同的，遵循一般規律，所耗的氧量、最終産物和釋放的能量均相同。
性質
在生物氧化中，碳的氧化和氫化是非同步進行的。氧化過程中脫下來的質子和電子，通常由各種載體，如NADH等傳遞給氧并最終生成水。生物氧化是一個分步進行的過程。每一步都有特殊的酶催化，每一步反應的産物都可以分離出來。這種逐步反應的模式有利于在溫和的條件下釋放能量，提高能源利用率。生物氧化釋放的能量，通過與ATP合成相偶聯，轉換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。
應用
生物體内能量物質的氧化供能不同于體外的燃燒作用——O與C和H直接氧化、瞬間燃燒，釋放出大量的能量。能量物質的生物氧化是在适應生物體溫度和生理條件下逐步釋放出能量，并且将其一部分能量通過氧化磷酸化合成ATP儲存為化學能。
能量物質生物氧化"逐步釋能"的分子機制主要有兩種形式：
一是呼吸鍊機制，能量物質的H原子被氧化分解脫下(生成NADH或FADH2)進入呼吸鍊，所攜帶的能量沿着呼吸鍊逐步釋放出來，偶聯氧化磷酸化合成ATP。
二是"加H2O以H換C"機制，對能量物質或其氧化分解的中間體上的C原子加H2O，H2O分子的O原子被能量物質的C原子以有機酸氧化脫羧形成CO2釋放，H2O分子的H原子由脫氫酶以NADH或FADH2形式脫下進入呼吸鍊，因此，C原子攜帶的能量轉移到H原子，進入呼吸鍊逐步氧化釋放出來。
