酮體主要是在肝臟細胞中的線粒體中生成。發生生酮作用是對血液中葡萄糖水平低下或是細胞中的碳水化合物儲備(如糖原)耗竭情況下作出做出的一種反應。接下來，酮體的生成作用便啟動以使儲存在脂肪酸中的能量釋放出來。脂肪酸在β-氧化中被酶降解而形成乙酰輔酶A。在正常情況下，乙酰輔酶A被進一步氧化，而其中的能量以電子的形式被轉移給還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和還原型黃素腺嘌呤二核苷酸或是在三羧酸循環中被固定在鳥苷三磷酸中。然而，若是在β-氧化中生成的乙酰輔酶A量超過了三羧酸循環的處理能力或是因為三羧酸循環中間產物如草酰乙酸的量少而使得循環的效率低下，此時乙酰輔酶A就會被用于生成酮體:
1、兩分子的乙酰輔酶A在硫解酶的作用下生成乙酰乙酰輔酶A，并釋放一分子的輔酶A。
2、乙酰乙酰輔酶A與一分子的乙酰輔酶A在β-羥-β-甲基戊二酸單酰輔酶A合酶的作用下生成β-羥-β-甲基戊二酸單酰輔酶A，并釋放一分子的輔酶A。
3、β-羥-β-甲基戊二酸單酰輔酶A在β-羥-β-甲基戊二酸單酰輔酶A裂解酶的作用下生成乙酰乙酸，并釋放一分子的乙酰輔酶A。
4、乙酰乙酸會非酶促脫羧形成丙酮，并釋放一分子的二氧化碳。
5、另一方面，乙酰乙酸也會在D-β-羥丁酸脫氫酶的作用下生成D-β-羥丁酸。
以上過程中，乙酰乙酸、丙酮和D-β-羥丁酸合稱為酮體，他們被運出肝臟。
β-羥-β-甲基戊二酸單酰輔酶A除了在合成酮體中扮演角色外，它也是膽固醇合成的中間產物。