Cykl glioksalowy to cykl przemian metabolicznych, który przebiega w komórkach roślin i niektórych mikroorganizmów.
U roślin jest on zlokalizowany w specjalnych organellach komórkowych - glioksysomach. Nieprzypadkowo, przebiega w nich również proces beta-oksydacji (rozbijania) kwasów tłuszczowych, gdyż ostateczny produkt tego procesu - acetylokoenzym A, jest jednocześnie substratem cyklu glioksalowego.

Cykl glioksalowy składa się z 6 etapów, katalizowanych przez 5 odrębnych enzymów (dwa etapy katalizuje ten sam enzym).
Podstawowym zadaniem tego cyklu jest przeprowadzenie 2 cząsteczek acetylokoenzymu A (acetylo-CoA) w jedną cząsteczkę bursztynianu.

Sumaryczne równanie cyklu glioksalowego to:

2 acetylo-CoA + NAD⁺ → 2 koenzym-A + NADH + H⁺ + bursztynian

Schemat całego cyklu przedstawiono poniżej (z pominięciem enzymów):

Wyprodukowany w cyklu glioksalowym bursztynian może ulec dalszym przemianom do jabłczanu i szczawiooctanu, a ten ostatni może włączyć się w proces glukoneogenezy - czyli syntezy monocukrów. Zatem, dzięki cyklowi glioksalowemu możliwa jest synteza cukrów z tłuszczów.
Zwierzęta (w tym człowiek) nie mają tego cyklu, więc nie potrafią przeprowadzić np. zmagazynowanego tłuszczu w cukry (jedynie odwrotnie: cukry w tłuszcze). Tłuszcz mogą jedynie "spalić".

Szczególne znaczenie ma cykl glioksalowy u roślin oleistych. Gromadzą one tłuszcze w nasionach jako materiał zapasowy dla zarodka. Kiedy nasiono kiełkuje, tłuszcze służą nie tylko jako źródło energii, ale także jako substrat do przemiany w niezbędne do życia cukry.