生物在無氧條件下，從糖的降解代謝中獲得能量的途徑，也是大多數生物進行葡萄糖有氧氧化的一個準備途徑。在此過程中，六碳的葡萄糖分子經過十多步酶催化的反應，分裂為兩分子三碳的丙酮酸，同時使兩分子腺苷二磷酸(ADP)與無機磷酸(Pi)結合生成兩分子腺苷三磷酸(ATP)。
丙酮酸的進一步代謝，因生物種屬的不同以及供氧情況的差別而有不同的道路。例如在無氧情況下，強烈收縮的動物肌肉細胞中，丙酮酸還原為乳酸，在許多微生物中可分解為乙醇或或乙酸等；在有氧情況下，則氧化成二氧化碳和水。
過程 糖酵解可分為兩個階段：①準備階段，即葡萄糖或糖原等經磷酸化及異構化等過程，生成-1，6-二磷酸果糖。②產能階段。1，6-二磷酸果糖分解成兩分子磷酸丙糖。後者以輔酶Ⅰ進行氧化，並陸續釋出磷酸形成ATP，同時產生丙酮酸。通常丙酮酸接受輔酶Ⅰ傳遞的氫還原為乳酸。此階段可以不需耗氧。
調節 在糖酵解的過程中，有三個基本上不可逆的步驟，分別由己糖激酶、6-磷酸果糖激酶以及丙酮酸激酶催化，這些酶是調節糖酵解過程的關鍵酶，其中以6-磷酸果糖激酶最重要，它催化的反應是許多細胞中糖酵解的限速步驟，缺氧或各種激素主要通過影響該酶的活性而實現其對糖酵解的調節。
生理意義 糖酵解可以把釋放的自由能轉移到ATP中。糖酵解也是果糖、甘露糖、半乳糖等己糖的共同降解途徑。果糖及甘露糖通過己糖激酶的催化作用可轉變成果糖-6-磷酸，果糖還可以通過一系列酶的作用轉變成3-磷酸甘油醛。半乳糖可以在一些酶催化下轉變成1-磷酸葡萄糖（見圖）。
有些先天性代謝疾病是由於上述果糖與半乳糖代謝中的某些酶缺失所致。如缺失磷酸果糖醛縮酶，則果糖-1-磷酸在肝、腸及腎中堆積引起肝腫大及肝腎及腸吸收功能衰退，患這種病的兒童不能服用果糖或蔗糖。