El metabolismo celular comprende dos procesos fundamentales que permiten a los organismos obtener y utilizar energía.
El Catabolismo y el Anabolismo son procesos metabólicos complementarios. El Catabolismo es el conjunto de reacciones que degradan moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía en el proceso. Los principales tipos de catabolismo incluyen la Glucólisis, la respiración celular y la fermentación. La Glucólisis es la primera fase del catabolismo de la glucosa, donde una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato. Este proceso puede ocurrir tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas, siendo la Glucólisis aeróbica más eficiente en la producción de energía.
La respiración celular es el proceso más eficiente para obtener energía, ocurriendo en las mitocondrias cuando hay presencia de oxígeno. Cuando no hay suficiente oxígeno disponible, las células pueden realizar fermentación, existiendo diferentes tipos de fermentación como la fermentación láctica que ocurre en nuestros músculos durante el ejercicio intenso, y la fermentación alcohólica que realizan las levaduras para producir pan y bebidas alcohólicas. La principal diferencia entre catabolismo y anabolismo radica en que mientras el catabolismo degrada moléculas y libera energía, el anabolismo construye moléculas complejas utilizando esa energía. Las fases de la glucólisis incluyen una fase preparativa donde se invierte energía y una fase de beneficio donde se obtiene más ATP del invertido inicialmente. Este proceso fundamental donde ocurre la glucólisis es en el citoplasma celular, siendo común a prácticamente todos los organismos vivos.