La fermentation étend la glycolyse, la première étape du métabolisme, pour produire de l'énergie utilisable, tandis que la respiration anaérobie utilise des molécules autres que l'oxygène pour compléter le cycle métabolique. Les deux sont des méthodes utilisées pour produire de l'ATP, la monnaie énergétique de la cellule, en l'absence d'oxygène. La respiration anaérobie produit plus d'énergie que la fermentation, mais est utilisée par moins d'organismes dans des situations très spécifiques.
La fermentation est un moyen extrêmement courant d'obtenir de l'énergie à partir des aliments en l'absence d'oxygène suffisant. De nombreux micro-organismes utilisent la fermentation, comme la levure produisant de l'éthanol, ou des cellules animales, fongiques ou bactériennes produisant de l'acide lactique. La fermentation lactique est ce qui se produit lorsqu'un animal, comme un humain, doit exercer ses muscles ou d'autres fonctions au-delà de l'oxygène qu'il peut fournir. Leurs cellules utilisent ensuite la glycolyse pour transformer la molécule NADH en ion NAD, permettant la production de petites quantités d'ATP. Ce processus est très inefficace par rapport à la respiration cellulaire normale.
Le métabolisme anaérobie existe principalement chez les bactéries, y compris les bactéries présentes dans de nombreux tractus intestinaux d'animaux. Ces organismes utilisent des accepteurs d'électrons autres que l'oxygène pour compléter leurs cycles métaboliques. Les organismes intestinaux utilisent couramment le dioxyde de carbone comme un accepteur d'électrons. L'utilisation du dioxyde de carbone de cette manière produit du méthane ou de l'acide acétique, selon l'organisme.
