Există doi pași majori în crearea dioxidului de carbon, a apei și a energiei din glucoză și oxigen. Primul pas este glicoliza, care nu are loc în mitocondriile, ci în citoplasma din afara lor. Celula utilizează enzime pentru a sparge glucoza, care are șase atomi de carbon, în două molecule de piruvat, fiecare având câte trei atomi de carbon. Acest proces eliberează o cantitate mică de energie, dar nu necesită oxigen.
În absența oxigenului, anumite celule, cum ar fi celulele musculare, pot utiliza glicoliza ca atare pentru a produce energie, dar este foarte ineficientă în raport cu respirația celulară completă. Acest proces produce, de obicei, acid lactic sau etanol mai degrabă decât apă și dioxid de carbon.Dacă este prezent oxigen, piruvatul se mută în mitocondrii pentru a se combina cu oxigenul într-un proces cunoscut sub numele de fosforilare oxidativă. Acest nume se referă la faptul că mitocondriile utilizează o reacție cu oxigen pentru a atașa ionii de fosfor în ADP, producând ATP.
