En el citoplasma celular, los ácidos grasos libres de cadena larga se unen a una molécula de coenzima A (acil-coA), la cual es impermeable a la membrana mitocondrial, por lo que necesita de la L-carnitina para formar un complejo permeable (acilcarnitina), bajo la acción de la enzima carnitina palmitoil transferasa I y otras que se explican a continuación.