Proces oddychania tlenowego przebiega w 3 etapach:
1) glikoliza
2) cykl Krebsa
3) łańcuch oddechowy.
Ad. 1 Glikoliza przebiega w cytoplaźmie komórki, nie wymaga obecności tlenu i jest etapem, który zachodzi również w oddychaniu beztlenowym. W procesie glikolizy cząsteczka glukozy zostaje przekształcona w 2 cząsteczki kwasu pirogronowego, glikolizy są w cząst. ATP i 2 cząst. NADH2.
Kwas pirogronowy wędruje do mitochondriów, gdzie ulega przekształceniu do dwuwęglowego zw. aktywnego octany, inaczej acetylokoenzymu A. Proces przekształcenia kw. pirogronowego w acetylokoenzym A nosi nazwę aksydacyjnej dekarboksylacji.

Ad. 2 Acetylo CoA wchodzi do cyklu Krebsa. Jest to kołowy cykl przemian. Akceptorem acetylo CoA jest 4 węglowy kw. szczawiooctowy . Powstaje 6 węgl. Kw. cytrynowy. Następnie poprzez szereg produktów pośrednich powstaje ponownie kw. szczwiooctowy. Podczas cyklu Krebsa następuje dwukrotna dekarboksylacja i 4-krotne odwodorowanie. Trzy cząst. – wodoru łączą się w NAD, jedna z FAD.
Ad.3 Następnym etapem jest łańcuch oddechowy. Wszystkie cząsteczki NADH2 powstałe w glikolizie oksydacyjnej dekarboksylacji oraz cyklu Krebsa i cząst. FADH2 przenoszone są na grzebienie mitochondrialne, gdzie zlokalizowany jest łańcuch oddechowy.

Bilans energetyczny oddychania tlenowego.
W czasie procesy glikolizy wytwarzaja się 2 cząst. NADH2 i 2 cząst. ATP. Podczas osydacyjnej dekarboksulacji kw. pirogronowego 2 cząst. Kw. dają 2 cząst. NADH2. W cyklu Krebsa powstaje 1 cząst. ATP, 3 cząst. NADH2 i 1 cząst. FADH2. Utlenianie 1 cząst. NADH2 w łańcuchu oddechowym daje nam 3 cząst. ATP. Utlenianie cząst. FADH2 daje nam 2 cząst. ATP.
ATP NADH2
Glikoliza 2 1 6ATP
Oksydacyjna dekarboksylacja - 2(NADH2) 6 ATP

Cykl Krebsa 2(ATP) 2(3NADH2 18 ATP
2 (FADH2) 4 ATP
34 ATP
W całym procesie oddychania tlenowego z 1 cząst. Glukozy uzyskujemy 36 cząst. ATP, co stanowi 40 % wydajności. 60 % rozprasza się jako energia cieplna.