有氧氧化是指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的过程，它是机体获取能量的主要方式，可分为三个阶段。

第一阶段是糖酵解途径。这一阶段发生在细胞的胞质中，葡萄糖或糖原在一系列酶的催化作用下分解成丙酮酸。首先，葡萄糖在己糖激酶或葡萄糖激酶的催化下磷酸化生成葡萄糖 -6 -磷酸，这一步消耗 1 分子 ATP。然后经过一系列反应，包括异构化、磷酸化等，生成果糖 -1,6 -二磷酸。接着，果糖 -1,6 -二磷酸裂解为 2 分子磷酸丙糖，经过进一步的氧化、磷酸化等反应，最终生成丙酮酸。此阶段若从葡萄糖开始，可净生成 2 分子 ATP；若从糖原开始，可净生成 3 分子 ATP。

第二阶段是丙酮酸氧化脱羧。丙酮酸从胞质进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA。丙酮酸脱氢酶复合体是一个多酶复合体，由丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶和二氢硫辛酰胺脱氢酶三种酶组成，并含有 TPP、硫辛酸、FAD、NAD⁺和 CoA 等辅酶。这一过程不可逆，产生的乙酰 CoA 是进入三羧酸循环的关键物质，同时还生成 1 分子 NADH H⁺，可通过呼吸链氧化产生 ATP。

第三阶段是三羧酸循环和氧化磷酸化。三羧酸循环也在线粒体中进行，乙酰 CoA 与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列脱氢、脱羧反应，又生成草酰乙酸，完成一次循环。每一次三羧酸循环，1 分子乙酰 CoA 被彻底氧化，生成 2 分子 CO₂、3 分子 NADH H⁺、1 分子 FADH₂和 1 分子 GTP（可转化为 ATP）。氧化磷酸化则是将三羧酸循环和糖酵解等过程中产生的 NADH H⁺和 FADH₂，通过呼吸链传递电子，最终与氧结合生成水，同时释放能量使 ADP 磷酸化生成 ATP。氧化磷酸化是体内产生 ATP 的主要方式，通过这一过程，1 分子 NADH H⁺可产生约 2.5