脂肪酸beta氧化主要发生在细胞内的线粒体中。这是一个重要的代谢途径，通过这个过程，长链脂肪酸被逐步分解成乙酰辅酶A（Acetyl-CoA），同时产生大量的ATP，为机体提供能量。具体来说，脂肪酸首先需要从细胞质进入线粒体内，在此过程中，脂肪酸会被活化形成脂酰辅酶A（acyl-CoA）。然后，通过一系列由特定酶催化的反应步骤，每一轮beta氧化循环会从脂酰辅酶A分子的末端移除两个碳原子，生成一分子乙酰辅酶A和一个新的、比原来少两个碳原子的脂肪酸链。这个过程会重复进行，直到整个脂肪酸链完全被分解成多个乙酰辅酶A分子。
除了线粒体之外，在某些特定情况下，比如肝脏细胞中，部分短链或中链脂肪酸也可以在过氧化物酶体中进行beta氧化。但是总体而言，对于大多数长链脂肪酸来说，其主要的代谢场所还是在线粒体内完成的。这个过程不仅对能量产生至关重要，也是维持机体正常生理功能的基础之一。
