En biochimie, on appelle chaîne respiratoire une chaîne de transport d'électrons réalisant l'oxydation des coenzymes réduites issues de la dégradation de composés organiques ou minéraux. Ces coenzymes sont notamment le NADH et le produits dans les mitochondries par le cycle de Krebs et par la ß-oxydation des acides gras. Les chaînes respiratoires sont formées d'enzymes membranaires et de transporteurs d'électrons — cytochromes, quinones, flavoprotéines — organisés autour de la membrane plasmique chez les procaryotes et des crêtes mitochondriales de la membrane mitochondriale interne chez les eucaryotes.