Fontos intermedier a citromsavciklusban, ahol alfa-ketoglutarátból képzodik dekarboxilálással, majd koenzim A addíciójával. A reakciót az a-ketoglutarát dehidrogenáz enzim katalizálja.

Propionil-CoA-ból is képzodhet, mely egy páratlan szénláncú zsírsav és nem megy át a béta-oxidáción. A propionil-CoA D-metil-malonáttá karboxilálódik majd L-metil-malonáttá izomerizálódik, és átrendezodik, így szukcinil-CoA-vá alakul – a reakciót egy a B12 vitamintól függo enzim katalizálja. A szukcinil-CoA a citromsavciklus intermediere, amely nagy mennyiségben fogyasztja.