Utlenianie pirogronianu zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrium. Podczas oddychania komórkowego, cały powstający CO2 jest generowany w mitochondriach. Pomaga to w cyklu kwasu cytrynowego poprzez dostarczanie cząsteczek acetylo-CoA.
Podczas utleniania pirogronianu dwupierścieniowa grupa acetylowa występuje po konwersji pirogronianu trójwęglowego, co powoduje wychodzenie trzeciego węgla w postaci tlenku węgla. Następuje odpędzanie dwóch atomów wodoru przez NAD + z pirogronianu, co jest bardzo wyraźnym rodzajem reakcji utleniania. Po reakcji z czterema atomami węgla lub szczawiooctanem grupa acetylo-CoA przechodzi do cyklu Krebsa, tworząc sześć atomów węgla lub kwas cytrynowy.
