Glykolysen er det første trinnet i celleåndingen. Den foregår i cytoplasma og krever ikke oksygen. Glukose, som har seks karbonatomer, blir spaltet til to molekyler pyrodruesyre (pyruvat) med tre karbonatomer hver. Spaltingen skjer i ti trinn, og hvert trinn styres av sitt enzym.

I den første fasen brukes 2 ATP til å feste fosfatgrupper på sukkermolekylet. Molekylet blir da mer reaktivt, og det spaltes i to molekyler med tre karbonatomer.

I den andre fasen blir disse to molekylene oksidert. Hydrogen med elektroner overføres til $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$, som blir redusert til NADH. Samtidig overføres fosfatgrupper direkte fra sukkermolekylene til ADP, slik at det dannes 4 ATP.

Energiutbyttet blir altså 4 ATP dannet minus 2 ATP brukt, det vil si netto 2 ATP per glukosemolekyl. I tillegg dannes 2 NADH.

Energien i NADH kan bare utnyttes videre når det er oksygen til stede. Da leverer NADH elektroner til elektrontransportkjeden i mitokondriene, og det gir omtrent 5 ATP til. Uten oksygen må NADH oksideres tilbake til $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$ gjennom gjæring, og da er netto energiutbytte bare de 2 ATP-molekylene fra glykolysen.