La cétogenèse, ou voie des corps cétoniques, est, après le cycle de Krebs, la deuxième utilisation la plus importante de l' par les cellules. Cette voie métabolique devient significative en période de jeûne prolongé ou en cas de diabète, quand l'organisme ne peut utiliser ses réserves de glucose pour produire l'ATP dont il a besoin. En effet, dans ces conditions, le cycle de Krebs est ralenti dans le foie car ses substrats, principalement l'oxaloacétate, sont utilisés par une autre voie, la néoglucogenèse, de sorte que leur concentration cellulaire diminue. Ainsi, issue de la des acides gras ne peut être condensée sur de l'oxaloacétate par la citrate synthase pour former du citrate : rejoint alors la voie de la cétogenèse en tant que substrat pour former des corps cétoniques, principalement de l'acétylacétate. Celui-ci est véhiculé par le sang depuis le foie jusqu'aux tissus consommateurs d'énergie. Ces derniers peuvent le convertir en deux molécules d' à partir de et de , et oxyder ainsi reconstituée à travers le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.