在呼吸過程中被氧化的物質(zhì)稱為呼吸底物。植物體內(nèi)含量最豐富的 3大類有機(jī)物質(zhì)──碳水化合物、蛋白質(zhì)及脂類都可作為呼吸底物，但最為普遍的是碳水化合物中的葡萄糖；有時己糖磷酸也可作為呼吸底物。在有氧條件下，O2參加反應(yīng)，植物體內(nèi)的有機(jī)物被徹底氧化成二氧化碳和水。

在無氧條件下，植物體內(nèi)的有機(jī)物可通過脫氫、脫羧等方式氧化降解，但經(jīng)氧化后大部分的碳仍呈有機(jī)態(tài)，其中還保留較多的能量，是一種不徹底的氧化。

呼吸作用的重要生理意義是：

①提供植物生命活動所需的大部分能量。呼吸作用中釋放的能量一部分以高能化合物腺苷三磷酸(ATP)形式貯存，當(dāng)ATP水解時釋放出來的能量即可供植物體內(nèi)生物合成、離子積累和體內(nèi)物質(zhì)主動運輸?shù)扔?，其他部分則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏⑹А?/p>

②氧化的中間產(chǎn)物為許多生物合成過程提供原料。所以呼吸作用不是單純的異化過程，它和光合作用一樣也是植物代謝的樞紐。凡植物代謝活性較強的部位其呼吸速率亦較高（見植物的有機(jī)物代謝）。

呼吸途徑：即呼吸底物逐步氧化降解所經(jīng)過的歷程。已發(fā)現(xiàn)植物有多條呼吸途徑，不同植物或同一植物不同生育時期、不同環(huán)境下各條途徑所占的比例不同。當(dāng)一種呼吸途徑受阻時，可通過另一呼吸途徑，繼續(xù)維持呼吸作用，這是植物在長期歷史發(fā)展過程中形成對環(huán)境的適應(yīng)性。植物中主要的呼吸途徑有糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。

第一，呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。呼吸作用釋放出來的能量，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏⑹В硪徊糠謨Υ嬖贏TP中。當(dāng)ATP在酶的作用下分解時，就把儲存的能量釋放出來，用于生物體的各項生命活動，如細(xì)胞的分裂，植株的生長，礦質(zhì)元素的吸收，肌肉的收縮，神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)等。

第二，呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。在呼吸過程中所產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物，可以成為合成體內(nèi)一些重要化合物的原料。例如，葡萄糖分解時的中間產(chǎn)物丙酮酸是合成氨基酸的原料。同時，保持大氣中二氧化碳和氧氣的含量保持平衡。