Een organisme is aeroob wanneer het alleen in een zuurstofrijk milieu kan gedijen, omdat het zuurstof gebruikt ten behoeve van zijn metabolisme. Dit in tegenstelling tot anaerobe organismen, die voor hun stofwisseling geen zuurstof nodig hebben.
Men onderscheidt volgende types:
- Strikte aeroben vereisen moleculair zuurstof (O2) voor de dissimilatie. Hierbij oxideren ze substraten (zoals suikers of vetten) in een biochemisch proces en wekken daarbij energie op.
- Facultatief (an)aeroben zijn organismen (zoals gisten) die zowel met als zonder zuurstof kunnen gedijen, en verschillende biochemische reactieketens gebruiken om in hun energiebehoefte te voorzien.
- Microaerofielen zijn organismen die zuurstof kunnen benutten, maar dan in lage concentraties.
- Aerotolerante organismen kunnen overleven in aanwezigheid van zuurstof, maar zijn feitelijk anaeroob, omdat ze uiteindelijk geen zuurstof gebruiken als elektronenacceptor.
Een goed voorbeeld van aerobe biochemische oxidatie is de dissimilatie, waarbij glucose (een monosacharide) geoxideerd wordt en de elektronen worden overgedragen op zuurstof:
Hierbij wordt 2880 kJ per mol vrijgemaakt. Deze energie wordt gebruikt om per molecuul glucose 38 ATP-moleculen te regenereren uit 38 ADP-moleculen. Dit is negentienmaal zo veel energie per suikermolecuul als in een typische anaerobe reactie. Eukaryoten (organismen met cellen met volledige celkern) ontvangen gedurende dit proces slechts een nettowinst van 36 ATP uit het ADP, omdat er energie nodig is om de voedingsstoffen door het celmembraan heen te brengen. Deze chemische vergelijking van de dissimilatie is slechts de eindvergelijking na het achtereenvolgens doorlopen van glycolyse, de citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforylering.
Voorbeelden van strikt aerobe bacteriën zijn Serratia en Pseudomonas aeruginosa.