Celulele utilizează energie pentru a crește, regla metabolismul și reproduce. Această energie este obținută dintr-o sursă cum ar fi moleculele de alimente sau lumina de la soare și prin procese cum ar fi glicoliza, ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă, este creată o moleculă bogată în energie. Celula poate folosi apoi energia din molecula de proteine pentru ao ajuta să funcționeze.
Puterea unei celule animale este denumită mitocondrie. În plante, cloroplastele realizează o funcție similară. Celulele eucariote sau celulele care conțin un nucleu (care include atât celule vegetale cât și animale) pot folosi trei moduri diferite pentru a crea molecule de energie dintr-o sursă de energie.
Glicoliza, cunoscută și sub numele de fermentație, implică împărțirea unei molecule de glucoză (zahăr) în două molecule ale unei noi substanțe numite piruvat. Nu este nevoie de oxigen pentru această reacție, dar dacă sunt prezente unele, moleculele de piruvat pot intra în mitocondrii pentru a fi transformate în două molecule acetil-CoA și o moleculă de dioxid de carbon. Acest proces energetic particular se numește ciclul de acid citric. Procesul al treilea și ultimul este fosforilarea oxidativă, care implică un gradient de formare a protonilor ca electroni care trec prin complexele de proteine din membrana interioară a mitocondriilor.Dacă există o sursă de energie abundentă prezentă, celulele pot face și molecule mai mari de depozitat pentru mai târziu, numite polizaharide și lipide (zaharuri și grăsimi).
