又称为脂肪酸的β-氧化（β-oxidation）：指脂肪酸活化为脂酰CoA，脂酰CoA进入线粒体基质后，在脂肪酸β-氧化多酶复合体的催化下，依次进行脱氢、水化、再脱氢和硫解四步连续反应，释放出一分子乙酰CoA和一分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。由于反应均在脂酰CoA的β-碳原子与β-碳原子间进行，最后β-碳原子被氧化成酰基，故称β-氧化。它是脂肪氧化分解的主要方式。