定义
生物氧化作用为有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水，并释放出大量能量的过程称为生物氧化(biological oxidation)。又称细胞呼吸或组织呼吸。生物氧化和有机物质体外燃烧在化学本质上是相同的，遵循一般规律，所耗的氧量、最终产物和释放的能量均相同。
性质
在生物氧化中，碳的氧化和氢化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递给氧并最终生成水。生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都有特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步反应的模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能源利用率。生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。
应用
生物体内能量物质的氧化供能不同于体外的燃烧作用——O与C和H直接氧化、瞬间燃烧，释放出大量的能量。能量物质的生物氧化是在适应生物体温度和生理条件下逐步释放出能量，并且将其一部分能量通过氧化磷酸化合成ATP储存为化学能。
能量物质生物氧化"逐步释能"的分子机制主要有两种形式：
一是呼吸链机制，能量物质的H原子被氧化分解脱下(生成NADH或FADH2)进入呼吸链，所携带的能量沿着呼吸链逐步释放出来，偶联氧化磷酸化合成ATP。
二是"加H2O以H换C"机制，对能量物质或其氧化分解的中间体上的C原子加H2O，H2O分子的O原子被能量物质的C原子以有机酸氧化脱羧形成CO2释放，H2O分子的H原子由脱氢酶以NADH或FADH2形式脱下进入呼吸链，因此，C原子携带的能量转移到H原子，进入呼吸链逐步氧化释放出来。
