Glucose là nhiên liệu chính cho quá trình hô hấp tế bào. Thông qua quá trình hô hấp tế bào, đường được phân hủy thành CO2 và H2O để tạo ra ATP có thể được sử dụng để thực hiện công việc của tế bào.
Hô hấp tế bào diễn ra theo nhịp điệu để tạo ra khoảng 38 phân tử ATP cho mỗi một phân tử glucose. Hô hấp hiếu khí bao gồm bốn giai đoạn: đường phân, phản ứng chuyển tiếp, chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển điện tử.Quá trình đường phân xảy ra trong tế bào chất, và nó phá vỡ một phân tử glucose thành hai phân tử pyruvate. Trong phản ứng chuyển tiếp, pyruvate được vận chuyển đến ty thể và chuyển thành acetyl-CoA. Sau đó, chu trình Krebs tách các cặp hydro khỏi acetyl-CoA trong chất nền ty thể. Trong bước cuối cùng, các hydro được vận chuyển bởi NADH được chuyển qua chuỗi vận chuyển điện tử trong christae ty thể để tạo ra ATP.