קטבוליזם, רצפי התגובות המונזזות באנזים שבאמצעותן מפרקות מולקולות גדולות יחסית בתאים חיים, או מושפלות. חלק מהאנרגיה הכימית המשתחררת בתהליכים קטבוליים נשמרת בצורה של תרכובות עתירות אנרגיה (למשל, אדנוזין טריפוספט [ATP]).
מטבוליזם: התפרקות של מולקולות מורכבות
על חומרי מזון לעבור חמצון על מנת להניב אנרגיה מועילה מבחינה ביולוגית. חמצון אינו כרוך בהכרח בחמצן
אנרגיה משתחררת בשלושה שלבים. בראשון מתפרקות מולקולות גדולות, כמו אלו של חלבונים, פוליסכרידים וליפידים; כמויות קטנות של אנרגיה משתחררות בצורה של חום בתהליכים אלה. בשלב השני, המולקולות הקטנות מתחמצנות, ומשחררות אנרגיה כימית ליצירת ATP כמו גם אנרגיית חום, ליצירת אחת משלושת התרכובות: אצטט, אוקסלואצטט או א-אוקסוגלוטרט. אלה מתחמצנים לפחמן דו חמצני בשלב השלישי, רצף תגובה מחזורי הנקרא חומצה טריקארבוקסילית (או קרבס). אטומי מימן או אלקטרונים מתרכובות הביניים שנוצרו במהלך המחזור מועברים (דרך רצף של מולקולות נשאיות) בסופו של דבר לחמצן ויוצרים מים. אירועים אלה, האמצעים החשובים ביותר לייצור ATP בתאים, ידועים כנשימה סופנית וזרחן חמצוני (ראו נשימה תאית).
