Il glucosio è il principale combustibile per la respirazione cellulare. Attraverso il processo di respirazione cellulare, gli zuccheri vengono scomposti in CO2 e H2O per produrre ATP che può essere utilizzato per eseguire il lavoro cellulare.
La respirazione cellulare avviene aerobicamente per produrre circa 38 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio. La respirazione aerobica consiste di quattro fasi: la glicolisi, una reazione di transizione, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni.
La glicolisi si verifica nel citoplasma e rompe una molecola di glucosio a due molecole di piruvato. Nella reazione di transizione, il piruvato viene trasportato nei mitocondri e convertito in acetil-CoA. Il ciclo di Krebs quindi separa le coppie di idrogeno dall'acetile-CoA nella matrice mitocondriale. Nella fase finale, gli idrogeni trasportati dall'NADH vengono passati lungo la catena di trasporto degli elettroni nelle creste mitocondriali per produrre ATP.