糖的有氧氧化是一種複雜的生物化學過程，主要發生在細胞的線粒體中，這一過程可以分為三個主要階段：
第一階段。葡萄糖經過糖酵解途徑，在胞液中轉化為兩個分子的丙酮酸。
第二階段。丙酮酸進入線粒體，在丙酮酸脫氫酶複合體的催化下，經過氧化脫羧基作用，轉化為乙醯輔酶A（乙醯CoA）。這一階段是糖有氧氧化的關鍵步驟，因為丙酮酸轉化為乙醯CoA是不可逆的，標誌著糖開始進入三羧酸循環。
第三階段。乙醯CoA進入三羧酸循環（也稱為檸檬酸循環），在此過程中，乙醯CoA與草醯乙酸結合生成檸檬酸，然後經過一系列酶促反應，生成二氧化碳和水，並釋放大量能量。這些能量主要用於驅動ATP的合成，ATP是細胞內的主要能量貨幣。
在這一過程中，關鍵酶包括丙酮酸脫氫酶系、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶等，它們在糖有氧氧化中起到關鍵作用。此外，糖的有氧氧化不僅為細胞提供能量，還對維持細胞內的能量平衡和代謝穩態至關重要。