Cykl kwasu cytrynowego (cykl cytrynianowy, cykl kwasów trikarboksylowych, cykl Krebsa), to razem z glikolizą dostarcza prekursorów, które są niezbędne do syntezy cząsteczek biologicznych. Cykl Krebsa jest w większości komórek odpowiedzialny za 2/3utleniania związków węglowych. Produktami tego cyklu są dwutlenek węgla i elektrony, posiadające wysoką energię, umiejscowione w NADH. dwutlenek węgla, to produkt zbędny i jest wydalany, natomiast elektrony zawarte w cząsteczkach NADH są transportowane do błonowego łańcucha transportującego elektrony, aż połączą się z tlenem cząsteczkowym i powstanie woda. Cykl Krebsa nie zużywa tlenu, ale potrzebuje go do uwolnienia NADH od elektronów i regeneracji NAD+. U organizmów eukariotycznych cykl kwasu cytrynowego zachodzi w mitochondriach. Związkiem wyjściowym, podlegającym przemianie w cyklu jest acetylo-CoA (acetylokoenzym A, związek dwuwęglowy), który w reakcji ze szczawiooctanem (4C-posiada cztery atomy węgla) jest przekształcany najpierw do cytrynianu (związek sześciowęglowy-6C), ten jest z kolei zamieniany w wyniku reakcji na izocytrynian (6C). Następnie przebieg reakcji wygląda następująco: izocytrynian > alfa-ketoglutaran (5C) > bursztynylo-CoA (4C) > bursztynian (4C) > fumaran (4C) > jabłczan (4C) > szczawiooctan (4C): związek potrzebny do reakcji nr 1. W czasie jednego pełnego cyklu Krebsa powstają dwie cząsteczki dwutlenku węgla (jedna w czasie przemiany izocytrynianu do alfa-ketoglutaranu i jedna w czasie reakcji przemiany alfa-ketoglutaranu do bursztynylo-CoA, obie cząsteczki są produktem zbędnym i zostają wydalone), 3 cząsteczki NADH (jedna w reakcji izocytrynian > alfa-ketoglutaran, jedna w reakcji alfa-ketoglutaran > bursztynyloCoA, jedna w reakcji jabłczan > szczawiooctan), jedna cząsteczka GTP -trifosforan guanozyny-przenośnik energii (reakcja bursztynyloCoA > bursztynian) oraz 1 cząsteczka FADH2 - zredukowany dinukleotyd flawinoadeninowy - nośnik elektronów, a tym samym energii, również nośnik wodoru (reakcja bursztynian > fumaran).
