Η αερόβια γλυκόλυση είναι το πρώτο από τα τρία στάδια που συνθέτουν την αερόβια κυτταρική αναπνοή. Η κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία που λαμβάνει χώρα μέσα σε όλα τα κύτταρα για την απελευθέρωση ενέργειας που αποθηκεύεται στα μόρια γλυκόζης. Υπάρχουν δύο μορφές κυτταρικής αναπνοής, η αερόβια και η αναερόβια, που σημαίνει ότι απαιτεί οξυγόνο και δεν απαιτεί οξυγόνο.
Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται ενέργεια για να επιβιώσουν. Αυτή η ενέργεια λαμβάνεται μέσω της τροφής, η οποία για τα φυτά περιλαμβάνει επίσης ενέργεια που συλλαμβάνεται από τον ήλιο. Όποια και αν είναι η μορφή της τροφής που προσλαμβάνεται από τον οργανισμό, μετατρέπεται σε υδατάνθρακες και ιδιαίτερα σε γλυκόζη. Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής αναπνοής, η γλυκόζη μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό με ενέργεια να απελευθερώνεται στο κύτταρο. Η διάσπαση των μορίων γλυκόζης είναι μια αντίδραση οξείδωσης, επομένως απαιτείται οξυγόνο για να προχωρήσει η διαδικασία.
Τα τρία στάδια της αερόβιας αναπνοής είναι η αερόβια γλυκόλυση, ο κύκλος του Krebs και το σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Κατά τη διάρκεια κάθε σταδίου, λαμβάνουν χώρα μια σειρά από χημικές αντιδράσεις που σχηματίζουν τη συνολική διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής. Το αποτέλεσμα της αερόβιας γλυκόλυσης είναι ότι το μόριο της γλυκόζης διασπάται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού, ή πυροσταφυλικού οξέος, τα οποία διασπώνται περαιτέρω στον κύκλο του Krebs, και δύο μόρια νερού.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται από την κυτταρική αναπνοή δεν συμβαίνει ταυτόχρονα. Στην πραγματικότητα, κάποια ενέργεια απελευθερώνεται μέσω καθενός από τα τρία κύρια στάδια. Όταν η ενέργεια απελευθερώνεται από το μόριο της γλυκόζης, δεν απελευθερώνεται ως ελεύθερη ενέργεια. Η ενέργεια αποθηκεύεται σε μόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP), τα οποία είναι βραχυπρόθεσμα μόρια αποθήκευσης ενέργειας που μεταφέρονται εύκολα εντός και μεταξύ των κυττάρων.
Η παραγωγή ενέργειας ξεκινά κατά την αερόβια γλυκόλυση. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, δημιουργούνται δύο από τα 36 συνολικά μόρια ATP. Όλα τα στάδια της κυτταρικής αναπνοής αποτελούνται από έναν αριθμό πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων. Η αερόβια γλυκόλυση αποτελείται στην πραγματικότητα από διάφορα στάδια στα οποία κινείται το μόριο της γλυκόζης. Η ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή των οκτώ μορίων ATP απελευθερώνεται σε διαφορετικά στάδια της διαδικασίας.
Κατά τη διάρκεια της αερόβιας γλυκόλυσης, δύο μόρια ATP χρησιμοποιούνται αρχικά για να καταστήσουν το μόριο γλυκόζης επαρκώς αντιδραστικό. Το μόριο γλυκόζης είναι φωσφορυλιωμένο, που σημαίνει ότι μόρια φωσφορικών προστίθενται στο μόριο γλυκόζης από τα μόρια ATP. Αφού η γλυκόζη έχει φωσφορυλιωθεί, διασπάται από ένα μόριο ζάχαρης έξι άνθρακα σε δύο μόρια σακχάρου τριών άνθρακα. Τα άτομα υδρογόνου αφαιρούνται από τα προκύπτοντα τρία σάκχαρα άνθρακα και δύο φωσφορικά άλατα χάνονται από το καθένα, σχηματίζοντας τέσσερα νέα μόρια ATP. Αφού η γλυκόζη περάσει από όλα αυτά τα στάδια, το τελικό αποτέλεσμα είναι δύο μόρια πυροσταφυλικού άνθρακα, δύο μόρια νερού και δύο μόρια ATP.