Glükolüüs on keeruline bioloogiline protsess, mille käigus muundatakse glükoos püruvaadiks, et varustada iga elusraku energiat. Kuna glükolüüsitsükkel hõlmab veresuhkru muutumist püroviinamarihappe aniooniks (püruvaadiks), nimetatakse glükolüüsi ka sidrunhappe tsükliks.
Kuna selle sündmusega kaasneb ka vaba energia vabanemine, peetakse seda termodünaamiliseks reaktsiooniks. Lõpptulemus on adenosiin-5′-trifosfaadi (ATP) ja redutseeritud nikotiinamiidadeniindinukleotiidi (NADH) süntees – kaks nukleotiidi, mis on DNA võtmekomponendid ja olulised õige metaboolse toimimise jaoks. Kuigi glükolüüs on lihtne näide raku anaeroobsest hingamisest ja fermentatsioonist, tuleb toimuda kümme reaktiivset etappi, mis hõlmavad mitmeid katalüsaatorensüüme ja vaheühendeid.
Glükolüüsi esimene sündmus kasutab heksokinaasi glükolüüsi ensüümide pakutavat energiat, et muuta kuue süsinikuaatomiga suhkru (glükoosi) molekul kaheks kolme süsinikuaatomiga ühendiks ehk glükoos-6-fosfaadiks. Seejärel toimub selle aine molekulaarne ümberkorraldamine “laktaadiks” või piimhappe aniooni tootmiseks. Energiatarbimise “tasumine” glükolüüsi varases faasis seisneb kahe nikotiinamiidadeniindinukleotiidi (NAD) järgnevas tootmises, millele järgneb iga 3-süsiniku molekuliga seonduv fosfaatrühm, mis tekitab 1,3-bisfosfoglütseraati. Vahepeal kasutatakse reaktsioonis olevat vesinikku NAD redutseerimiseks, saades NADH. Lõpuks kasutatakse glükolüüsi ensüümi püruvaatkinaasi kahe ATP tootmiseks iga glükolüütilises reaktsioonis osaleva glükoosimolekuli kohta.
Glükolüüs on põhiline metaboolne rada, mis arenes tõenäoliselt välja miljardeid aastaid tagasi. Kuigi seda esineb peaaegu kõigis elusorganismides, esineb see varieeruvalt. Näiteks kuigi glükoos on tavaline hüppelaud glükolüüsi käivitamiseks, võib reaktsiooni kaasata ka teisi monosahhariide. Lisaks ei ole laktaat ainus võimalik glükolüüsi kõrvalsaadus, mida tõendab süsihappegaasi ja etanooli tootmine õllepärmi kääritamisel. Lõpuks ei muutu kogu süsinik tingimata püruvaadiks ja seda võib kasutada muude süsinikuga seotud radade edasiseks edendamiseks.
Samuti tekib düsfunktsionaalne glükolüüs. Näiteks vähirakkude glükolüütiline tsükkel on sageli kuni 200 korda kõrgem kui normaalsetel rakkudel. Warburgi efektina tuntud kiirendus võib toimuda heksokinaasi ensüümide rohkuse või hapnikupuuduse tõttu, mis tuleneb verevoolu puudumisest sellesse kohta. Sarnast glükoosi metabolismi häiret täheldatakse Alzheimeri tõve korral. Kuid see on tõenäolisemalt põhjustatud spetsiifiliste valkude kuhjumisest, mis häirivad fosforüülimist.