De citroenzuurcyclus is een cirkel van reacties die verloopt in de mitochondriën. De cyclus dankt zijn naam aan de eerste reactie: de vorming van citroenzuur uit acetyl-CoA en oxaalazijnzuur.
De ‘winst’ van de citroenzuurcyclus is het vrijmaken van H+, gekoppeld aan NAD of FAD, die vervolgens gebruikt kunnen worden voor de synthese van ATP.
Per molecuul glucose wordt de cyclus tweemaal doorlopen, waarbij in totaal 6 NADH+ H+ wordt gevormd. Er wordt H2O verbruikt en er komt CO2 vrij.
De C4-verbinding die overblijft, oxaalazijnzuur kan weer dienst doen voor de binding van acetyl-CoA tot citroenzuur. Op die manier is de cirkel rond.