Классическое представление: Исторически считалось, что β-окисление происходит исключительно в митохондриях, и это остается основным местом этого процесса у животных.
Современное представление: Позже было обнаружено, что этот процесс также протекает и в других клеточных органеллах, в частности в пероксисомах (у животных и растений) и глиоксисомах (специализированные пероксисомы у растений).
Разделение труда у животных: Существует функциональное разделение между органеллами:
Митохондрии: Отвечают за окисление основной массы коротко- и длинноцепочечных жирных кислот.
Пероксисомы: Специализируются на начальных этапах расщепления очень длинноцепочечных жирных кислот (более 22 атомов углерода), разветвленных жирных кислот и эйкозаноидов, которые являются плохими субстратами для митохондриальных ферментов.
Локализация у растений: В прорастающих семенах растений β-окисление происходит в основном в глиоксисомах, где оно необходимо для превращения запасенных жиров в углеводы для роста.