Większość ATP do oddychania tlenowego powstaje podczas cyklu Krebsa, zwanego również cyklem kwasu cytrynowego, który rozkłada pirogronian, produkt końcowy glikolizy, w celu wytworzenia ATP. Ten proces jest duplikowany dwa razy, więc może wyprodukować dwa razy więcej ATP niż cykle, które się przed nim znajdują.
Glikoliza wytwarza od sześciu do ośmiu ATP w pierwszym cyklu, co również daje pirogronian, który przekształca się w Acetylowy COA. Te COA są przetwarzane w celu wyprodukowania kolejnych sześciu ATP, zanim pozostałości COA zostaną przetworzone w cyklu kwasu cytrynowego. Cykl wytwarza sześć NADH, dwa FADH2 i dwa ATP. NADH produkuje 18 ATP na własną rękę, następnie FADH2 produkuje kolejne cztery z pozostałymi dwoma ATP produkowanymi w tym cyklu.
