La glicolisi ha luogo nel citoplasma cellulare e può verificarsi con o senza ossigeno. Tuttavia, senza ossigeno presente, la fase di glicolisi della respirazione cellulare non produce ulteriore trifosfato di adenosina o ATP.
La glicolisi si svolge in due modi: aerobico con ossigeno e anaerobico senza ossigeno. La glicolisi aerobica è la prima fase della respirazione cellulare. Durante questo processo in 10 fasi, l'ossigeno svolge un ruolo nell'abbattere una singola molecola di glucosio per produrre tre ATP, due acido piruvico e due nicotinammide adenina dinucleotide. Per ottenere ciò, l'ossigeno ossida il glucosio per produrre i sottoprodotti. Quando l'ossigeno è presente, la cellula produce altri 34 ATP, che quindi utilizza per l'energia. Durante la glicolisi anaerobica, avviene la fermentazione. Nell'uomo, questo porta alla produzione di acido lattico, ma nessun ATP aggiuntivo. Nelle piante, la fermentazione provoca alcol.
La glicolisi deve aver luogo per le cellule che alimentano le loro attività. Alcune cellule possono sopravvivere temporaneamente usando la glicolisi aerobica, come i muscoli durante l'esercizio. Altri hanno bisogno di un rifornimento costante di ATP e glucosio, come il cervello, che inizia a spegnersi dopo un breve periodo senza di loro. Il processo avviene all'interno delle cellule dopo che l'insulina sposta il glucosio in esse. La glicolisi fa parte del più ampio ciclo dell'acido citrico.
