La respiration cellulaire et la fermentation sont deux voies qui suivent la glycolyse. La respiration cellulaire nécessite de l'oxygène, tandis que la fermentation se produit en son absence. La respiration cellulaire consiste en une voie chimique appelée cycle de Krebs ou cycle de l'acide citrique, suivie d'un système de transport d'électrons.
Une réaction de transition se produit après la glycolyse et avant le début de la respiration ou de la fermentation. Le pyruvate, le produit de la glycolyse, est transformé en acétyl-CoA, une molécule à haute énergie. Les réactions du cycle de Krebs transforment l'acétyl-CoA en molécules porteuses d'électrons ATP et NADH. Le système de transport d'électrons les fait passer à travers des membranes à gradient chimique pour créer de l'ATP supplémentaire utilisé pour alimenter les processus cellulaires. La fermentation convertit l'acétyl-CoA en éthanol ou en acide lactique.