Les processus qui ne nécessitent pas d'oxygène sont appelés processus anaérobies, dont un exemple courant est la fermentation. La fermentation est un processus qui décompose les molécules de sucre sans la présence d'oxygène. C'est un moyen alternatif pour les cellules de fabriquer de l'ATP.
Comme il y avait très peu d'oxygène présent lorsque les premières cellules vivantes sont apparues sur Terre, la plupart des organismes anciens produisaient de l'énergie par respiration anaérobie. Ce n'est qu'après que les premières plantes eurent produit suffisamment d'oxygène pour qu'il s'accumule dans l'atmosphère que le processus plus efficace de respiration aérobie s'est répandu. Il existe encore de nombreuses bactéries anaérobies sur terre et la respiration anaérobie se produit dans de nombreux endroits lorsque l'oxygène n'est pas disponible.
