Prawie wszystkie tkanki mają zapotrzebowanie na glukozę, aby normalnie funkcjonować. Glikoliza jest głównym szlakiem metabolizmu glukozy i zachodzi w cytosolu wszystkich komórek. Może zachodzić tlenowo lub beztlenowo w zależności od tego, czy dostępny jest tlen. Ma to znaczenie kliniczne, ponieważ utlenianie glukozy w warunkach tlenowych prowadzi do wytworzenia 32 mol ATP na mol glukozy. Natomiast w warunkach beztlenowych można wytworzyć tylko 2 mol ATP. Glikoliza tlenowa przebiega w dwóch etapach. Pierwszy z nich zachodzi w cytozolu i polega na przekształceniu glukozy w pirogronian, w wyniku czego powstaje NADH. Sam ten proces generuje 2 cząsteczki ATP. Jeśli tlen jest dostępny, wtedy wolna energia zawarta w NADH jest dalej uwalniana poprzez ponowne utlenianie mitochondrialnego łańcucha elektronowego i skutkuje uwolnieniem 30 więcej mol ATP na mol glukozy. Jednakże, gdy tlen jest w niedoborze, NADH jest ponownie utleniany zamiast tego poprzez redukcję pirogronianu do mleczanu. To poważnie ogranicza ilość ATP powstającego na mol utlenionej glukozy w porównaniu z glikolizą tlenową. W sytuacjach, w których występuje nierównowaga między zużyciem tlenu a jego dostarczaniem, na przykład w sepsie lub niewydolności serca, dochodzi do glikolizy beztlenowej, co powoduje nagromadzenie mleczanu i skutkuje nieefektywnym zużyciem glukozy oraz nieodpowiednią produkcją ATP.

.