In de volgende stap, de oxydatieve decarboxylatie, wordt pyrodruivenzuur omgezet tot geactiveerd azijnzuur (Acetyl Coenzym A). Daarbij wordt CO2 afgesplitst en NADH,H+ gevormd. Voor dit proces is zuurstof nodig. Dit proces vindt plaats in de mitochondriën.
Basisreactie:
Pyruvaat ⟶ Acetyl CoA + CO2 + 2 e–