1. Glykolyse: Dette er det første trin og forekommer i cytoplasmaet i cellen. Glukose (et simpelt sukker) er opdelt i pyruvat. Denne proces genererer en lille mængde ATP (adenosintriphosphat), cellens energifulde.
2. Krebs Cycle (citronsyrecyklus): Denne cyklus finder sted i mitokondrierne. Pyruvat er yderligere nedbrudt, frigiver elektroner og genererer mere ATP og NADH (et molekyle, der bærer elektroner).
3. Elektrontransportkæde: Denne sidste fase forekommer også i mitokondrierne. Elektronerne, der transporteres af NADH, føres langs en kæde af proteiner, der frigiver energi, der bruges til at pumpe protoner over den mitokondriske membran. Dette skaber en koncentrationsgradient, der driver produktionen af en betydelig mængde ATP.
Generelt producerer cellulær respiration ca. 36-38 ATP-molekyler fra et glukosemolekyle.
Vigtig note: Cellulær respiration kan bruge andre brændstofkilder udover glukose, såsom fedtsyrer og proteiner. Imidlertid er glukose den primære brændstofkilde for de fleste celler.