La acil-CoA deidrogenasi è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la seguente reazione: acil-CoA + accettore ⇄ 2,3-deidroacil-CoA + accettore ridotto L'enzima è una flavoproteina che, con un'altra flavoproteina come l'enzima Flavoproteina (trasferisce elettroni) deidrogenasi (numero EC 1.5.5.1), forma un sistema che riduce l'ubichinone (tramite intermedi di proteine ferro II) ed altri accettori. (La maggior parte degli acidi grassi ingeriti con la dieta sono a catena lunga o media)