有氧氧化可分為兩個階段：
第一階段：胞液反應階段：糖酵解產物NADH不用于還原丙酮酸生成乳酸，兩者進入線粒體氧化。
第二階段：線粒體中的反應階段：①丙酮酸經丙酮酸脫氫酶復合體氧化脫羧生成乙酰CoA。是關鍵性的不可逆反應。其特征是丙酮酸氧化釋放的能量以高能硫酯鍵的形式儲存于乙酰CoA中，這是進入三羧酸循環的開端。②三羧酸循環及氧化磷酸化。三羧酸循環是在線粒體內進行的一系列酶促連續反應，從乙酰CoA和草酰乙酸縮合成檸檬酸到草酰乙酸的再生，構成一次循環過程，其間共進行四次脫氫氧化產生2分子CO2，脫下的4對氫，經氧化磷酸化生成H2O和ATP。