Betaoksidasjon (β-oksidasjon) er nedbrytning (katabolisme) og frigivelse av energi i fettsyrer blir nedbrutt til acetyl-CoA i mitokondrier og peroksysomer hos eukaryoter eller i cytosol hos prokaryoter. Fettsyrer kan også bli nedbrutt ved alfaoksidasjon (α-oksidasjon). Hos pattedyr blir langkjedete fettsyrer (>C12) fraktet inn i mitokondriene koblet til karnitin og gjennomgår deretter β-oksidasjon, som skjer i liten grad i peroksisomene.
Både mitokondrier og peroksisomer deltar i α-oksidasjon av greinete fettsyrer for eksempel greinet fytansyre fra melkeprodukter. Fettsyrer kan hos dyr gjennomgå iengå omega(ω)-oksidering via oksidaser på mikrosomer.