EC 1.3.3.6.ペルオキシソームマトリックスに存在し,β酸化の最初の反応を触媒する酵素.アシルCoAをエノイルCoAに代謝する.この反応の際,酸素分子を消費して過酸化水素を生じる.植物細胞のペルオキシソームは,炭素鎖長に対する基質特異性が異なるいくつかのアシルCoA酸化酵素をもつ.たとえばシロイヌナズナの場合,基質特異性が異なったアシルCoA酸化酵素が少なくとも4つ存在する.これらの酵素が協調的に働くことで,ペルオキシソームに運ばれた偶数鎖脂肪酸はβ酸化によってアセチルCoAへと完全に分解される.一方,動物細胞のペルオキシソームは短鎖アシルCoA酸化酵素を欠くため,短鎖脂肪酸を代謝することはできない.その代わりに,ミトコンドリアもβ酸化を行い,長鎖から短鎖までの脂肪酸を代謝する.動物細胞のミトコンドリアにおけるβ酸化の最初の反応を触媒するのはアシルCoA酸化酵素ではなく,アシルCoA脱水素酵素であり,電子伝達系と共役している.