Le processus par lequel les cellules digèrent les glucides sans utiliser d'oxygène provoque la fermentation. Il convertit les glucides en énergie et en alcool ou en acide. La fermentation permet aux organismes de survivre sans oxygène, mais elle est beaucoup moins efficace que la respiration cellulaire à base d'oxygène.
La fermentation est le plus souvent réalisée par des bactéries, des levures et des muscles animaux. Les levures effectuent une fermentation à l'éthanol, qui génère à la fois de l'éthanol et du dioxyde de carbone. Ceci est utilisé par les humains pour créer à la fois des boissons alcoolisées et du pain. Les muscles des animaux effectuent la fermentation lactique lorsqu'ils nécessitent plus d'énergie qu'ils n'ont d'oxygène à fournir. La fermentation lactique nécessite de l'eau ainsi que des glucides. C'est le seul type de fermentation qui ne produit pas de gaz en tant que sous-produit. Selon les espèces, les bactéries peuvent effectuer une fermentation à l'éthanol ou à l'acide lactique. La fermentation lactique bactérienne est utilisée pour produire du yaourt. Certains champignons effectuent également la fermentation lactique.
Certains types d'organismes effectuent à la fois la fermentation de l'acide lactique et de l'éthanol. Cela se produit lorsqu'ils traitent davantage l'acide lactique, qui est très toxique à des concentrations élevées. L'éthanol et l'acide lactique ne sont pas les seuls déchets de la fermentation. Certains organismes créent d'autres produits utiles, tels que l'hydrogène gazeux ou le méthane, à partir de la fermentation.