环本身则可能经过多次进化。从理论上说，柠檬酸循环并不是没有相关的替代方案。然而，柠檬酸循环的效率却是最高的。即使存在进化上独立的能替代柠檬酸循环的过程，它们也应该已通过趋同演化而与柠檬酸循环融合。
在有氧唿吸中的位置.糖类在细胞质基质中发生糖酵解后，生成的终产物是丙酮酸。丙酮酸通过线粒体外膜上的通道蛋白，再通过线粒体内膜上的丙酮酸转位酶进入线粒体基质。之后，丙酮酸经丙酮酸脱氢酶复合体氧化，转化爲可进入柠檬酸循环的乙酰辅酶A，这一过程称爲丙酮酸氧化。柠檬酸循环发生于线粒体基质中，但也