Aktywacja polega na przyłączeniu koenzymu A do końca karboksylowego cząsteczki. Reakcja ta wymaga dwóch wiązań wysokoenergetycznych i może zachodzić zarówno w cytoplazmie, jak i w mitochondriach. Aktywną cząsteczkę wolnego kwasu tłuszczowego połączonego z koenzymem A nazywamy teraz acylo-CoA.
Transport do wnętrza mitochondrium wymaga kolejnej cząsteczki pośredniczącej, L-karnityny.
W mitochondrium następuje ostateczne spalanie acylo-CoA (beta-oksydacja kwasów tłuszczowych). W procesie spalania można wyróżnić 2 główne etapy:
cięcie kwasu tłuszczowego na fragmenty dwuwęglowe, czyli cząsteczki acetylo-CoA.
spalanie acetylo-CoA w cyklu Krebsa.
Etap spalania acetylo-CoA jest wspólny dla wszystkich kwasów tłuszczowych.
