Dit proces wordt cellulaire ademhaling genoemd , en het komt voor in drie hoofdfasen:

1. Glycolyse: Glucose wordt opgesplitst in pyruvaat in het cytoplasma.

2. Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus): Pyruvaat wordt verder opgesplitst in de mitochondriale matrix en produceert enkele ATP, NADH en FADH2.

3. Elektrontransportketen: Elektronen uit NADH en FADH2 worden doorgegeven aan een keten van eiwitten ingebed in het binnenste mitochondriale membraan, waardoor een protongradiënt wordt gegenereerd die de productie van ATP aandrijft.

De algemene reactie voor cellulaire ademhaling is:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP