생체 내에서 탄수화물·지방·단백질의 대사 생성물은 마지막에는 피루브산이 되어 이 회로에 들어가 완전 산화되어 이산화탄소와 물로 된다. 크렙스가 발견하였으므로 크렙스회로라고도 하며, 또 시트르산의 합성으로 이 회로가 시작되기 때문에 시트르산회로(구연산회로)라고도 한다.

피루브산은 먼저 탈탄산효소에 의하여 활성아세트산을 생성하며 이것과 옥살아세트산으로부터 시트르산이 합성됨으로써 TCA회로로 들어간다. 시트르산은 화합물을 거쳐 다시 옥살아세트산이 된다. 피루브산 1분자에서 시작되어 TCA회로가 1회 순환하기까지 3군데에서 산화적 탈카복시반응이 일어나고, 3분자의 이산화탄소가 생성된다. 또 4군데에 FAD(조효소 I) 또는 NAD와 함께 일어나는 산화단계(산화적 탈카복시반응을 포함한다)가 있고 합계 2.5분자의 산소가 환원되어 5분자의 물이 생성된다. 이때 산화적 인산화반응이 일어나 합계 15분자의 ATP(아데노신3인산)가 생성된다. 생성된 물 중에서 3분자는 피루브산의 산화에 사용된다.




TCA회로의 존재 의의는 피루브산을 산화하는 과정에서 산화적 인산화반응과 짝을 이루어 고등동물의 생명유지에 필요한 에너지원인 ATP를 생산하는 데 있다. 탄수화물 이외의 영양소인 지질(脂質)은 아세틸 CoA로부터, 단백질은 글루탐산으로부터 α-케토글루타르산을 거쳐 TCA회로로 들어간다. TCA회로는 동물의 호흡을 행하는 조직에서 중요한 역할을 하고 있는데 고등식물에서도 작용하고 있으며 효모·곰팡이 등의 미생물에도 존재하는 것으로 알려져 있다.