10 реакций гликолиза сами по себе не требуют кислорода, и гликолиз в некоторой степени происходит во всех живых организмах, как прокариотических, так и эукариотических. Но гликолиз является необходимым предшественником специфических аэробных реакций клеточного дыхания, и он обычно описывается вместе с ними.

Как только глюкоза, шестиуглеродная молекула с гексагональной кольцевой структурой, попадает в цитоплазму клетки, она сразу же фосфорилируется, что означает, что она имеет фосфатную группу, присоединенную к одному из ее атомов углерода. Это эффективно удерживает молекулу глюкозы внутри клетки, давая ей чистый отрицательный заряд. Затем молекула перестраивается в фосфорилированную фруктозу без потери или увеличения количества атомов, прежде чем в молекулу добавляется еще один фосфат. Это дестабилизирует молекулу, которая затем фрагментируется в пару трехуглеродных соединений, каждое из которых имеет свой собственный фосфат. Один из них превращается в другой, и затем, в серии этапов, две трехуглеродные молекулы отдают свои фосфаты молекулам АДФ (аденозиндифосфат) с образованием 2 АТФ. Исходная шестиуглеродная молекула глюкозы превращается в две молекулы трехуглеродной молекулы, называемой пируватом, и, кроме того, генерируются две молекулы NADH (подробно обсуждаемые позже).