El anabolismo es la parte constructiva o de síntesis del metabolismo. La materia y energía obtenidos en los procesos catabólicos se utilizan en los procesos biosintéticos, es decir, en los procesos anabólicos. En el catabolismo aerobio existen tres fases principales:

Fase I

Las macromoléculas se hidrolizan, hasta sus moléculas sillares (monómeros).

Fase II

Los distintos monómeros son transformados en el grupo acetilo del Acetil-CoA, con desprendimiento de ATP y NADH. Además, en la degradación de los aminoácidos se origina NH3, que es un producto final del catabolismo.

Fase III

El grupo acetilo del Acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs, que es el camino terminal común, en él se oxida totalmente, dando finalmente CO2 y H20, produciéndose gran cantidad de NADH, que proporciona mucho ATP a través de la cadena de transporte electrónico o cadena respiratoria. Las rutas catabólicas son convergentes, pues confluyen hacia unos pocos productos finales.

El anabolismo también sucede en tres fases, comenzando con moléculas precursoras pequeñas. Comienza en la fase III a partir de los pequeños compuestos originados en la tercera fase del catabolismo. En la fase II se forman los monómeros que se reunirán en la fase I para originar polímeros. Las rutas anabólicas son divergentes, ya que a partir de unas pocas moléculas precursoras sencillas se sintetizan una gran variedad de macromoléculas. El catabolismo y el anabolismo suceden simultáneamente y son interdependientes; pero las etapas que originan la degradación de un producto y su síntesis no suelen ser idénticas, a causa de diferentes razones: Algunas reacciones catabólicas son irreversibles. Las rutas catabólicas y anabólicas pueden estar localizadas en diferentes orgánulos.