• Glycolyse. - La glycolyse se produit dans le cytoplasme et c'est la première étape de la respiration cellulaire. Au cours de la glycolyse, une molécule de glucose à six carbones est dégradée en deux molécules de pyruvate à trois carbones. Ce processus génère un petit nombre d'ATP et des molécules porteuses d'électrons, telles que le nicotinamide adénine dinucléotide (NADH).

• Cycle de Krebs. - Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice mitochondriale (chez les eucaryotes) et complète la dégradation du glucose initiée par la glycolyse. Au cours de ce cycle, les molécules de pyruvate sont converties en dioxyde de carbone, et des molécules porteuses d'électrons telles que le NADH et le flavine adénine dinucléotide (FADH2) sont produites.

• Chaîne respiratoire (ou phosphorylation oxydative). -  La chaîne respiratoire est située dans la membrane interne mitochondriale (chez les eucaryotes) et c'est là que la majorité de l'ATP est produite. Les électrons transportés par les molécules porteuses d'électrons, telles que le NADH et le FADH2, passent le long d'une série de complexes protéiques dans la membrane mitochondriale, entraînant la production d'ATP par phosphorylation de l'adénosine diphosphate (ADP) en ATP.