Hücreler büyümek, metabolizmayı düzenlemek ve üremek için enerji kullanır. Bu enerji, gıda molekülleri veya güneşten gelen ışık gibi bir kaynaktan ve sitrik asit döngüsü gibi glikoliz gibi proseslerden elde edilir. ve oksidatif fosforilasyon, daha sonra enerji bakımından zengin bir molekül yaratılır. Hücre daha sonra çalışmasına yardımcı olmak için protein molekülündeki enerjiyi kullanabilir.
Bir hayvan hücresinin gücüne mitokondri denir. Bitkilerde, kloroplastlar da benzer bir işlevi yerine getirir. Ökaryotik hücreler veya bir çekirdek içeren hücreler (hem bitki hem de hayvan hücreleri içeren), bir enerji kaynağından enerji molekülleri oluşturmak için üç farklı mod kullanabilir.
Fermantasyon olarak da bilinen glikoliz, bir glikoz (şeker) molekülünün piruvat adı verilen yeni bir maddenin iki molekülüne bölünmesini içerir. Bu reaksiyon için oksijene gerek yoktur, ancak bazıları mevcutsa, piruvat molekülleri iki asetil-CoA molekülüne ve bir karbon dioksit molekülüne dönüştürülmek üzere mitokondriye girebilir. Bu özel enerji işlemine sitrik asit döngüsü denir.Üçüncü ve son işlem, mitokondrinin iç zarındaki protein komplekslerinden geçerken elektronlar oluşturan protonların gradyanını içeren oksidatif fosforilasyondur.
Bol miktarda enerji kaynağı varsa, hücreler polisakkaritler ve lipitler (şekerler ve yağlar) olarak adlandırılan daha sonra depolamak için daha büyük moleküller de yapabilir.
