Khi acid béo có số chẵn nguyên tử carbon bị phân hủy bằng con đường β-oxy- hóa thì sản phẩm trung gian cuối cùng trước khi chuyển hóa hoàn toàn thành acetyl- CoA là hợp chất 4C acetoacetyl-CoA:
O
CH3 - C - CH2 - C - S-CoA O
Trong cơ thể chất này là một sản phẩm trung gian quan trọng và có lẽ tồn tại trên một thế cân bằng với acetyl-CoA. Nó không chỉ có thể bị phân giải thành 2 phân tử acetyl-CoA để đi vào chu trình acid tricarboxylic mà còn là một chất tiền thân quan trọng trong quá trình tổng hợp các hợp chất isoprenoid, trong đó có cholesterol. Ngoài ra, acid acetoacetic cũng có ý nghĩa rất quan trọng vì là một trong các thành phần của máu. Khi cần thiết, nó sẽ bị decarboxyl-hóa thành acetone nhờ acetoacetate decarboxylase:
O O
CH3 - C- CH2 - COO- + H+ –––→ CH3 - C - CH3 + CO2
Nó cũng có thể bị khử nhờ một dehydrogenase phụ thuộc NAD.H thành acid L- 3-oxybutyric. Cần lưu ý là cấu hình của chất này ngược với cấu hình của D-3- oxybutyryl-CoA vốn hình thành trong quá trình β-oxy-hóa acid béo.
Tất cả 3 hợp chất: acetoacetate, acetone và 3-oxybutyrate đều có tên chung là thể cetone. Nồng độ của chúng trong máu tăng đáng kể trong nhiều trường hợp bệnh lý khác nhau, đặc biệt là khi bị bệnh tiểu đường, cũng như khi nhịn đói. Việc tăng nồng độ các thể cetone rất nguy hiểm đối với cơ thể vì nó kèm theo hiện tượng giải phóng ion H+, làm cho máu bị acid hóa.
Mặt khác, acetoacetate và oxybutyrate là những nguồn năng lượng quan trọng cho hoạt động của cơ và các mô khác trong những trường hợp thiếu glucid. Để sử dụng thể cetone làm nguồn năng lượng, cần phải chuyển hóa chúng thành acetyl- CoA: