Setelah melalui reaksi glikolisis, jika terdapat molekul oksigen yang cukup maka asam piruvat akan menjalani tahapan reaksi selanjutnya, yaitu siklus Krebs yang bertempat di matriks mitokondria. Jika tidak terdapat molekul oksigen yang cukup maka asam piruvat akan menjalani reaksi fermentasi. Akan tetapi, asam piruvat yang mandapat molekul oksigen yang cukup dan akan meneruskan tahapan reaksi tidak dapat begitu saja masuk ke dalam siklus Krebs, karena asam piruvat memiliki atom C terlalu banyak, yaitu 3 buah. Persyaratan molekul yang dapat menjalani siklus Krebs adalah molekul tersebut harus mempunyai dua atom C (2 C). Karena itu, asam piruvat akan menjalani reaksi dekarboksilasi oksidatif.

Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi yang mengubah asam piruvat yang beratom 3 C menjadi senyawa baru yang beratom C dua buah, yaitu asetil koenzim-A (asetil ko-A). Reaksi dekarboksilasi oksidatif ini (disingkat DO) sering juga disebut sebagai tahap persiapan untuk masuk ke siklus Krebs. Reaksi DO ini mengambil tempat di intermembran mitokondria.

Pertama-tama, molekul asam cuka yang dihasilkan reaksi glikolisis akan melepaskan satu gugus karboksilnya yang sudah teroksidasi sempurna dan mengandung sedikit energi, yaitu dalam bentuk molekul CO₂. Setelah itu, 2 atom karbon yang tersisa dari piruvat akan dioksidasi menjadi asetat (bentuk ionisasi asam asetat). Selanjutnya, asetat akan mendapat transfer elektron dari NAD⁺ yang tereduksi menjadi NADH. Kemudian, koenzim A (suatu senyawa yang mengandung sulfur yang berasal dari vitamin B) diikat oleh asetat dengan ikatan yang tidak stabil dan membentuk gugus asetil yang sangat reaktif, yaitu asetil koenzim-A, yang siap memberikan asetatnya ke dalam siklus Krebs untuk proses oksidasi lebih lanjut. (lihat bagan)

Selama reaksi transisi ini, satu molekul glukosa yang telah menjadi 2 molekul asam piruvat lewat reaksi glikolisis menghasilkan 2 molekul NADH.

Berlaku dalam sitosol. Semua tisu menggunakan laluan glikolisis untuk memecahkan glukosa, menjanakan tenaga dan bahan perantara untuk tindak balas biosintesis. Glikolisis ialah pusat untuk metabolisme karbohidrat.

Glikolisis dibahagikan kepada dua peringkat iaitu: 1- Penukaran heksosa kepada dua triosa
2- Penukaran triosa fosfat kepada piruvat

Langkah-langkah dalam laluan glikolisis: 1- Pemfosforilan glukosa kepada glukosa 6-fosfat
2- Pengisomeran glukosa 6-fosfat kepada fruktosa 6-fosfat
3- Pemfosforilan fruktosa 6-fosfat kepada fruktosa 1,6-bisfosfat
4- Pembelahan fruktosa 1,6-bisfosfat kepada dua molekul tiga-karbon
5- Pengisomeran dihidroksiaseton fosfat kepada gliseraldehid 3-fosfat
6- Pembentukan 1,3-bisfosfogliserat daripada gliseraldehid 3-fosfat
7- Penukaran 1,3-bisfosfogliserat kepada 3-fosfogliserat
8- Penukaran 3-fosfogliserat kepada 2-fosfogliserat
9- Pendehidratan 2-fosfogliserat kepada fosfoenolpiruvat
10- Pembentukan piruvat daripada fosfoenolpiruvat

Glikolisis menghasilkan empat ATP (adenosina trifosfat). Namun, 2 ATP terpaksa digunakan dalam memulakan langkah-langkah awal glikolisis. Maka, hasil bersih ATP yang dihasilkan dalam glikolisis adalah dua sahaja. Selain ATP, glikolisis juga menghasilkan dua NADH. NADH akan memasuki pemfosforilan oksidatif manakala piruvat memasuki kitar Krebs.