丙酮酸进入三羧酸循环，首先在线粒体内膜丙酮酸脱氢酶的作用下，形成乙酰辅酶A，然后即可进入三羧酸循环。

三羧酸循环：也称为柠檬酸循环。是用于乙酰辅酶A中的乙酰基氧化成二氧化碳的酶促反应的循环系统，该循环的第一步是由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。在三羧酸循环中，反应物葡萄糖或脂肪酸会变成乙酰辅酶A。这种"活化醋酸"会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢，质子将传递给辅酶。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和黄素腺嘌呤使之成为氧化态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和还原型黄素二核苷酸。氧化态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和还原型黄素二核苷酸会继续在呼吸链中被氧化成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸，并生成水。这种受调节的"燃烧"会生成三磷酸腺苷，提供能量。