Cyklický proces, během něhož je acetát ve formě acetylKoA kompletně oxidován na CO2 a vodu a elektrony jsou přeneseny na NAD+ a FAD. Tento cyklus probíhá ve spojení s respiračním řetězcem (oxidace vznikajícího NADH a FADH2) a je zdrojem dikarboxylových kyselin v buňce. Citrátový cyklus je lokalizován v matrix mitochondrií.
 
CH3CO-SKoA + 3NAD+ + FAD + GDP + P + 3H2O = 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + GTP + HSKoA