解糖の後、電荷を帯びたピルビン酸分子は、能動輸送によってミトコンドリアに入り、3つの酵素反応を受けます。これらの反応により、ピルビン酸は次の代謝経路に入ることができ、ピルビン酸分子に蓄えられたエネルギーが細胞に利用されるようになります。

まず、ピルビン酸デヒドロゲナーゼという酵素が、ピルビン酸からカルボキシル基を取り除き、二酸化炭素として放出します。剥ぎ取られた分子はそれから酸化され、電子を放出、それをNAD+が拾ってNADHを生成し、酢酸を形成します。

最後に、ビタミンB由来の 硫黄含有化合物、コエンザイムAが、硫黄原子を介して酢酸に結合し、アセチルコエンザイムA（アセチルCoA）を生成します。それからアセチルCoAはクエン酸サイクルに入り、さらに酸化されます。