Năng lượng hóa học được lưu trữ trong các phân tử thực phẩm được giải phóng qua quá trình hô hấp tế bào. Một phần năng lượng này được giữ dưới dạng adenosine triphosphate hoặc ATP. Mặc dù chất béo, protein và carbohydrate cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình hô hấp của tế bào, ví dụ như đường glucose được sử dụng phổ biến nhất.
Các phân tử thực phẩm thường trải qua ba giai đoạn phân hủy để sản xuất ATP. Nó bắt đầu với quá trình tiêu hóa, nơi các enzym hoạt động trên các phân tử thức ăn để phá vỡ chúng. Tiếp theo là quá trình đường phân, làm thay đổi một phân tử glucose thành hai phân tử pyruvate nhỏ hơn. Chất này sau đó đi vào ty thể của tế bào, nơi diễn ra quá trình phân hủy oxy hóa thức ăn. NADH, carbon dioxide và ATP được hình thành trong giai đoạn này.
