Voorbereidende fase
De eerste helft van de glycolyse is de voorbereidende fase. Het begint met het toevoegen van een fosfaatgroep aan glucose (glucose-6-fosfaat). Vervolgens wordt het glucose-6-fosfaat omgezet in fructose-6-fosfaat. Er wordt nog een fosfaatgroep toegevoegd waardoor het fructose -1,6-bifosfaat wordt. Het fructose -1,6-bifosfaat wordt vervolgens in tweeën gesplitst, waarbij één deel wordt omgezet in G3P (glyceraldehyde-3-fosfaat) en dihydroxyacetonfosfaat. Het dihydroxyacetonfosfaat wordt omgezet in G3P, zodat we de twee triose G3P-suikermoleculen overhouden die in de uitbetalingsfase worden gebruikt.
Uitbetalingsfase
De tweede helft van de glycolyse staat bekend als de "pay-off fase", door de netto winst van de energierijke moleculen ATP en NADH. Aangezien glucose in de voorbereidende fase leidt tot twee triose (G3P) suikers, vindt elke reactie in de uitbetalingsfase tweemaal plaats per glucosemolecuul. Dit levert 2 NADH-moleculen en 4 ATP-moleculen op, wat leidt tot een netto winst van 2 NADH-moleculen en 2 ATP-moleculen uit de glycolytische route per glucosemolecuul.
Samenvatting: 2ATP → 4ATP + 2(NADH + H+) + 2 pyruvaat (netto-productie van 2ATP)
Aërobe ademhaling
Cellen die aërobe ademhaling uitvoeren (ademhaling met behulp van zuurstof), synthetiseren veel meer ATP, maar niet als onderdeel van de glycolyse. Deze verdere reacties gebruiken het pyruvaat uit de glycolyse.
De aërobe ademhaling van eukaryoten produceert ongeveer 30 extra moleculen ATP voor elke glucosemolecule. Glycolyse, via anaërobe ademhaling, is de voornaamste energiebron in veel cellen.