Tijdens het glucosemetabolisme wordt koolstofdioxide gevormd in de mitochondriën tijdens het proces van cellulaire ademhaling. Concreet wordt het geproduceerd als een bijproduct van de citroenzuurcyclus, ook bekend als de Krebs-cyclus.

De citroenzuurcyclus is een reeks chemische reacties die plaatsvinden in de mitochondriën van cellen en een centrale rol spelen bij de afbraak van glucose voor energieproductie. Terwijl glucose wordt afgebroken en geoxideerd, worden koolstofatomen verwijderd en gecombineerd met zuurstof om koolstofdioxide te vormen. Deze koolstofatomen komen vrij als kooldioxidegas, dat vervolgens door de bloedbaan naar de longen wordt getransporteerd en wordt uitgeademd.

De algemene chemische vergelijking voor de citroenzuurcyclus is:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

Deze vergelijking vertegenwoordigt de volledige oxidatie van één molecuul glucose, resulterend in de productie van zes moleculen kooldioxide en zes moleculen water.