Durante o metabolismo energético, o oxigênio funciona como o aceitador final de elétrons na cadeia respiratória e combina-se com o hidrogênio para formar água. O processo da transferência de elétrons e da fosforilação oxidativa na cadeia respiratória recebe a designação de metabolismo aeróbio. Em um certo sentido, esse termo é enganoso, pois o oxigênio não participa diretamente da síntese do ATP. Em verdade, porém, a disponibilidade de oxigênio na forma do agente oxidante no final da linha determina em grande parte a capacidade do indivíduo no que concerne à liberação contínua de energia aeróbica durante o exercício (McArdle).