La glycolyse, le premier processus de la respiration cellulaire, produit quatre ATP, mais elle utilise deux des molécules d'ATP, produisant ainsi un total de deux molécules d'ATP. Le processus donne également deux molécules de NADH.
La glycolyse commence avec le glucose et le décompose en deux molécules de phosphoglycéraldéhyde. Ce processus utilise deux molécules d'ATP pour l'énergie. Ensuite, les molécules de phosphoglycéraldéhyde sont converties en deux molécules de pyruvate, qui produisent également quatre molécules d'ATP. Cependant, étant donné que la première étape de la glycolyse utilise deux molécules d'ATP, la production nette d'ATP à partir de la glycolyse n'est que de deux molécules. Une fois le processus de glycolyse terminé, le pyruvate peut être oxydé et placé dans le cycle de Krebs (le prochain processus de la respiration cellulaire) pour créer encore plus d'ATP et d'autres composés à haute énergie.