ออกซิเดชั่นแบบออกซิเดทีฟ (catabolic) ในช่วงครึ่งแรกของการเผาผลาญซึ่งเซลล์จะแบ่งโมเลกุลออกเป็นพลังงานหรือ adenosine triphosphate (ATP) ในช่วงครึ่งหลังของเมแทบอลิซึมเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานของเซลล์นั้นเพื่อสร้างโมเลกุลเช่นเนื้อเยื่อและอวัยวะและมันถูกเรียกว่า anabolism กระบวนการหายใจแบบใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ออกซิเจนเป็นรูปแบบการผลิต ATP ที่มีประสิทธิภาพที่สุด ATP สามารถผลิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยไม่ต้องมีออกซิเจน
การเผาผลาญออกซิเดทีฟเริ่มต้นจากการสลายสารอาหารอินทรีย์เช่นคาร์โบไฮเดรตน้ำตาลโปรตีนวิตามินและไขมัน กลูโคสเป็นน้ำตาลธรรมดาเป็นสารอาหารที่พบได้บ่อยที่สุดในกระบวนการที่เรียกว่า glycolysis หรือการเผาผลาญกลูโคส เมแทบอลิซึมของกลูโคสสร้างโมเลกุล pyruvate สองโมเลกุลที่เข้าสู่ mitochondria ของเซลล์และเริ่มเข้าสู่วงจร Krebs ไมโทคอนเดรียเป็นอวัยวะที่ให้พลังงานของเซลล์ไปยังส่วนที่เหลือของเซลล์
วงจร Krebs เรียกว่าวัฏจักรกรดซิตริกเช่นเดียวกับวงจร tricarboxylic (TCA) อธิบายส่วนออกซิเดชันของการเผาผลาญออกซิเดชัน ออกซิเดชันคือการลดลงของอิเล็กตรอนและปล่อยพลังงาน วัฏจักรนี้เริ่มต้นด้วยโมเลกุลไพรูเวตหนึ่งโมเลกุลซึ่งหลังจากปฏิกิริยาทางเคมีหลายชุดเข้าสู่วงจรเป็นกรดออกซาโลเซติก วัฏจักรเริ่มต้นและสิ้นสุดด้วยกรดออกซาโลเซซิคซึ่งผ่านชุดปฏิกิริยาทางเคมีที่ริเริ่มโดยเอนไซม์ในระหว่างรอบการผลิตพลังงาน
ในวัฏจักรกรดซิตริกปฏิกิริยาออกซิเดชันของอะตอมคาร์บอนส่งผลให้เกิดการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และพลังงาน มีสองไพรูเวตโมเลกุลที่ใส่เข้าไปในไมโตคอนเดรียจากปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมของกลูโคสดังนั้นวัฏจักร TCA นั้นเกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนสองรอบ แต่ละเทิร์นจะสร้างหนึ่ง ATP และเมื่อทำเสร็จ ATP สองตัวจะถูกสร้างขึ้น กระบวนการเมตาบอลิซึมออกซิเดทีฟเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพในการผลิตสารตกค้างจำนวนมากที่รู้จักกันในชื่อปฏิกิริยากลางซึ่งเกือบจะทันทีที่ใช้สำหรับแอนอะโบลิซึมหลังจาก catabolism เสร็จสมบูรณ์
การเผาผลาญออกซิเดทีฟได้รับผลกระทบจากโรคเช่นโรคเบาหวานประเภท 1 โรคเบาหวานประเภท 1 ช่วยป้องกันไม่ให้น้ำตาลกลูโคสเข้าสู่เซลล์และหากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้รับการรักษาจะไม่มีกลูโคสที่สามารถผลิตพลังงานได้ตามปกติผ่าน glycolysis ร่างกายจะหันไปใช้กรดไขมันสลายตัวเป็นเชื้อเพลิงเอง การสลายตัวของกรดไขมันส่งผลให้เกิดผลพลอยได้จากการเป็นกรดที่รู้จักกันในนามคีโตน หากไม่ได้รับการรักษาปริมาณของคีโตนจะทำให้กรดโปเทนไฮโดรเจน (pH) ในเลือดเป็นกรดและนำไปสู่ภาวะ ketoacidosis ที่คุกคามชีวิต
