Chemische Energie, die in Nahrungsmolekülen gespeichert ist, wird durch die Zellatmung freigesetzt. Ein Teil dieser Energie wird als Adenosintriphosphat oder ATP gespeichert. Obwohl Fette, Proteine und Kohlenhydrate auch als Brennstoff für die Zellatmung verwendet werden können, wird am häufigsten Glukose als Beispiel verwendet.
Nahrungsmittelmoleküle durchlaufen im Allgemeinen drei Abbaustufen für die ATP-Produktion. Es beginnt mit der Verdauung, bei der Enzyme auf Nahrungsmoleküle einwirken, um sie abzubauen. Darauf folgt die Glykolyse, die ein Molekül Glucose in zwei kleinere Pyruvatmoleküle umwandelt. Diese Substanz gelangt dann in die Mitochondrien der Zelle, wo der oxidative Abbau der Nahrung stattfindet. In dieser Phase werden NADH, Kohlendioxid und ATP gebildet.