葡萄糖在生物體內分解時，會釋放出能量。徹底氧化分解1mol的葡萄糖會釋放出2870kJ的能量，其中大部分（約1161kJ）的能量儲存在ATP中，其餘的能量則以熱能的形式散失。這些能量對於維持生命活動和提供熱量至關重要。在有氧呼吸過程中，葡萄糖被徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，同時釋放出大量能量，這些能量儲存在生成的ATP中。而在無氧條件下，葡萄糖的分解過程（無氧糖酵解）會產生乳酸和ATP，但與有氧呼吸相比，無氧糖酵解釋放的能量較少。
此外，葡萄糖在肝臟和肌肉等組織中分解時，不僅為這些組織提供能量，還可以轉化為糖原或脂肪儲存起來，以供後續使用。