（又称为
异化作用）是一系列裂解大分子的反应过程的总称，包括
裂解和氧化食物分子。
分解代谢反应的目的是为
合成代谢反应提供所需的能量和反应物。分解代谢的机制在生物体中不尽相同，如有机营养菌分解有机分子来获得能量，而无机营养菌利用无机物作为能量来源，
光能利用菌则能够。然而，所有这些代谢形式都需要
氧化还原反应的参与，反应主要是将电子从还原性的供体分子（如有机分子、水、氨、硫化氢、亚铁离子等）转移到受体分子（如
氧气、
硝酸盐、
硫酸盐等）。[35]在动物中，这些反应还包括将复杂的有机分子分解为简单分子（如二氧化碳和水）。在光合生物（如植物和蓝藻）中，这些电子转移反应并不释放能量，而是用作储存所吸收光能的一种方式。[15]
动物中最普遍的
分解代谢反应可以被分为三个主要步骤：首先，大分子有机化合物，如蛋白质、多糖或脂类被消化分解为小分子组分；然后，这些小分子被细胞摄入并被转化为更小的分子，通常为
乙酰辅酶A，此过程中会释放出部分能量；最后，辅酶A上的乙酰基团通过
柠檬酸循环和
电子传递链被氧化为水和
二氧化碳，并释放出能量，这些能量可以通过将
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）还原为NADH而以化学能的形式被储存起来。