De citroenzuurcyclus, ook wel bekend als de Krebs-cyclus of tricarbonzuur (TCA) -cyclus, is een serie van chemische reacties in de cel die voedsel afbreekt moleculen in kooldioxide, water en energie. Bij planten en dieren (eukaryoten) vinden deze reacties plaats in de matrix van de mitochondriën van de cel als onderdeel van cellulaire ademhaling. Veel bacteriën voeren ook de citroenzuurcyclus uit, hoewel ze geen mitochondriën hebben, dus de reacties vinden plaats in het cytoplasma van bacteriële cellen. Bij bacteriën (prokaryoten) wordt het plasmamembraan van de cel gebruikt om de protongradiënt te leveren om ATP te produceren.
Sir Hans Adolf Krebs, een Britse biochemicus, wordt gecrediteerd voor het ontdekken van de cyclus. Sir Krebs schetste de stappen van de cyclus in 1937. Om deze reden wordt het vaak de Krebs-cyclus genoemd. Het staat ook bekend als de citroenzuurcyclus, voor het molecuul dat wordt geconsumeerd en vervolgens wordt geregenereerd. Een andere naam voor citroenzuur is tricarbonzuur, dus de reeks reacties wordt soms de tricarbonzuurcyclus of TCA-cyclus genoemd.
Om voedsel in de citroenzuurcyclus te krijgen, moet het in acetylgroepen worden verdeeld (CH3CO). Aan het begin van de citroenzuurcyclus combineert een acetylgroep met een vierkoolstofmolecuul genaamd oxaloacetaat om een zeskoolstofverbinding, citroenzuur, te maken. Gedurende de cycluswordt het citroenzuurmolecuul herschikt en ontdaan van twee van zijn koolstofatomen. Kooldioxide en 4 elektronen komen vrij. Aan het einde van de cyclus blijft er een molecuul oxaloacetaat over, dat kan worden gecombineerd met een andere acetylgroep om de cyclus opnieuw te beginnen.
De citroenzuurcyclus of Krebs-cyclus is niet de enige set van chemische reacties die cellen zouden kunnen gebruiken om chemische energie vrij te maken, maar is wel de meest efficiënte. Het is mogelijk dat de cyclus een abiogene oorsprong heeft, die dateert van vóór het leven. Het is mogelijk dat de cyclus meer dan één keer is geëvolueerd. Een deel van de cyclus komt voort uit reacties die optreden bij anaërobe bacteriën.