1. Aktivasi Asam Lemak Di SitoplasmaAsam lemak difosforilasi dengan menggunakan satu molekul ATP dan diaktifkan dengan asetil Co-A menghasilkan asam lemak-CoA, AMP, dan pirofosfat inorganik. Reaksinya sebagai berikut :

Asam lemak sebelum masuk ke mitokondria harus diaktivasi terlebih dahulu di sitoplasma. Aktivasi ini melibatkan asil-CoA sintetase. RCOOH diatas melambangkan asam lemak berantai panjang. Pada reaksi ini terbentuk suatu ikatan tioester di antara gugus karboksil asam lemak dan gugus tiol koenzim A, menghasilkan asil lemak-CoA. Bersamaan dengan itu ATP mengalami penguraian menghasilkan AMP dan pirofosfat anorganik. Energi yang dihasilkan dari penguraian ATP menjadi AMP dan firofosfat pada sisi aktif dimanfaatkan untuk membuat ikatan tioester baru. Pirofosfat yang terbentuk selanjutnya dapat dihidrolisis oleh enzim kedua anorganik pirofosfat dengan reaksi :Pirofosfat + H2O 2 fosfat

2. Pengangkutan asam lemak-CoAEster asil-lemak-CoA tersebut tidak dapat menembus dinding dalam mitokondria, tetapi, enzim karnitin asiltransferase I, yang terdapat pada dinding luar dari membram dalam ini, mengkatalis reaksi kedua pada proses masuknya asam lemak dengan reaksi :Asil lemak-S-CoA +karnitin asil lemak-karnitin + CoA-SH

Kemudian asil lemak-karnitin menembus melalui membran dalam, menuju bagian matriks dari mitokondria. Pada tahap terakhir proses masuknya gugus asil lemak secara enzimatik ialah dengan memindahkan asil dari karnitin menuju CoA di dalam mitokondria oleh asil karnitin transferase II. Enzim tersebut terletak pada permukaan sebelahdalam dari membran dalam , tempat enzim ini membuat kembali asil-lemak-CoA dan membebaskannya ke dalam matriks mitokondria.