檸檬酸循環的在線粒體基質中進行。檸檬酸循環也稱爲三羧酸循環，Krebs循環。是用於將乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和還原當量的酶促反應的循環系統，該循環的第一步是由乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸。反應物乙酰輔酶和黃素腺嘌呤二核苷酸，使之成爲NADH，H和FADH2。 NADH，H和 FADH2 攜帶H進入呼吸鏈，呼吸鏈將電子傳遞給氧氣產生水，同時偶聯氧化磷酸化產生ATP，提供能量。
