La respiration anaérobie a lieu dans la partie fluide du cytoplasme des cellules, loin des mitochondries ou de tout autre organite. Elle commence par la glycolyse, qui décompose le glucose et génère de l'énergie et un composé appelé pyruvate, et inclut également la fermentation, qui décompose le pyruvate pour plus d'énergie.
La fermentation dans les cellules animales produit du lactate en tant que déchet. Il ne se produit que lorsque l'oxygène atteignant les cellules est insuffisant pour leurs besoins énergétiques. Dans de nombreux autres organismes, la fermentation produit de l'éthanol en tant que déchet. Dans les deux cas, ces déchets contiennent encore une grande quantité d'énergie que la cellule ne peut pas utiliser, de sorte que ces processus sont moins efficaces que la respiration aérobie.