生成比原来少2个碳原子的脂酰CoA，可再进行β-氧化，如此反复进行，直至生成4碳的丁酰CoA，后者进行最后一次β-氧化，将1分子脂酰CoA全部分解为乙酰CoA，完成β-氧化全过程。

脂肪酸经β-氧化生成的乙酰CoA，在线粒体内可与其他代谢途径生成的乙酰CoA一起进入三羧酸循环，充分氧化成水和CO2，还可以转变为其他代谢中间产物（如酮体、胆固醇等）