Sitronsyresyklus foregår i cellenes mitokondrier. Acetyl-CoA er utgangspunktet for sitronsyresyklusen, hvor en kjede av kjemiske reaksjoner omdanner Acetyl-CoA til CO og vann samtidig som det dannes energi i form av molekylene GTP, NADH og FADH. I den første reaksjonen går Acetyl-CoA sammen med oksaloacetat, og danner sitrat. Sitrat omdannes så, gjennom flere trinn, tilbake til oksaloacetat. En slik runde produserer 1 GTP, 3 NADH, 2 FADH og 2 CO. Sitronsyresyklus må gå to runder for hvert glukosemolekyl som gjennomgår glykolysen.