生成ATP的主要途徑有三種，分別是糖酵解、三羧酸循環(huán)（也稱為檸檬酸循環(huán)或克雷布斯循環(huán)）和氧化磷酸化。
1. 糖酵解：是在細胞質中進行的一系列酶促反應，能夠將葡萄糖分解成兩分子的丙酮酸。這個過程在無氧條件下也可以發(fā)生，并產生少量ATP以及還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。每分子葡萄糖通過糖酵解可凈生成2個ATP。
2. 三羧酸循環(huán)：是在線粒體基質中進行的一系列反應，丙酮酸首先轉化為乙酰輔酶A后進入該循環(huán)。在這個過程中，乙酰輔酶A與草酰乙酸結合形成檸檬酸，經過一系列的化學轉換最終又生成了草酰乙酸，并伴隨產生了大量的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和少量的ATP。
3. 氧化磷酸化：是在線粒體內膜上進行的過程，在這個過程中，前面兩個階段產生的NADH和FADH2通過電子傳遞鏈將電子傳遞給氧氣生成水。此過程伴隨著質子從線粒體基質泵入內膜外側的空間形成電化學梯度，隨后這些質子通過ATP合成酶回流到基質中，驅動ATP的合成。氧化磷酸化是細胞產生ATP最有效率的方式，可以產生大量的ATP。

這三種途徑共同作用于細胞的能量代謝過程，確保了生物體能夠有效地利用食物中的能量來支持各種生命活動。