Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia yang terjadi selama respirasi sel, proses di mana sel-sel dalam organisme menghasilkan energi. Ini juga disebut sebagai siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat. Dalam siklus, serangkaian reaksi kimia yang menghasilkan energi dikatalisis, atau dipercepat, oleh berbagai enzim. Biasanya, siswa pertama kali mempelajari siklus asam sitrat di kelas biologi sekolah menengah lanjutan atau di kelas pengantar biologi perguruan tinggi. Ini kemudian didekati secara lebih rinci di kelas biokimia, karena ini adalah proses kimia yang inheren.
Ada banyak reaksi kimia kompleks yang berbeda dalam siklus, yang sebagian besar melibatkan molekul yang terdiri dari karbon, oksigen, dan hidrogen. Ada kira-kira sepuluh langkah untuk siklus, dan setiap langkah dikatalisis oleh enzim yang berbeda. Segera sebelum siklus asam sitrat, proses yang disebut glikolisis menghasilkan piruvat, molekul yang mengandung energi yang selanjutnya dipecah menjadi energi yang dapat digunakan saat proses respirasi seluler berlangsung. Siklus asam sitrat memecah molekul piruvat menjadi molekul NADH (Nicotinamide adenine dinucleotide) dan ATP (Adenosine triphosphate), keduanya mengandung sejumlah besar energi yang dapat diakses dengan cepat oleh tubuh. Sebagian besar molekul energik yang dihasilkan selama respirasi sel, melalui serangkaian proses metabolisme, berasal dari molekul glukosa (gula).
Respirasi sel biasanya merupakan proses aerobik, artinya menggunakan oksigen. Jika ada oksigen, piruvat yang dihasilkan melalui glikolosis akan berjalan seperti biasa ke siklus asam sitrat untuk dipecah menjadi NADH dan ATP (Adenosin trifosfat). Namun, jika tidak ada oksigen, piruvat memulai proses yang disebut fermentasi. Fermentasi tidak menggunakan oksigen, artinya merupakan proses anaerobik. Fermentasi adalah proses produksi energi yang jauh lebih efisien daripada siklus asam sitrat; itu tidak menghasilkan energi yang cukup untuk mempertahankan organisme untuk jangka waktu yang lama.
Pada organisme multiseluler yang paling kompleks, siklus asam sitrat terjadi di mitokondria, organel penghasil energi yang ada di dalam sel. Mitokondria adalah produsen utama ATP, yang dapat dimanfaatkan sel untuk energi dengan sangat efisien. Beberapa proses dalam respirasi sel terjadi di luar mitokondria, dan lainnya terjadi sebagai molekul yang diangkut melintasi membran mitokondria. Siklus asam sitrat terjadi di matriks mitokondria, yang mengandung banyak enzim berbeda yang mengkatalisis banyak reaksi kimia yang terlibat dalam siklus dan dalam sisa respirasi seluler.