La fermentazione estende la glicolisi, la prima fase del metabolismo, per produrre energia utilizzabile, mentre la respirazione anaerobica utilizza molecole diverse dall'ossigeno per completare il ciclo metabolico. Entrambi i metodi sono utilizzati per produrre ATP, la valuta dell'energia della cellula, in assenza di ossigeno. La respirazione anaerobica produce più energia della fermentazione, ma viene utilizzata da un minor numero di organismi in situazioni molto specifiche.
La fermentazione è un modo estremamente comune di ottenere energia dal cibo in assenza di ossigeno sufficiente. Molti microrganismi usano la fermentazione, come il lievito che produce etanolo, o cellule animali, fungine o batteriche che producono acido lattico. La fermentazione dell'acido lattico è ciò che accade quando un animale, come un essere umano, deve esercitare i propri muscoli o altre funzioni oltre l'ossigeno che può fornire. Le loro cellule usano quindi la glicolisi per trasformare la molecola NADH nello ione NAD, permettendo la produzione di piccole quantità di ATP. Questo processo è molto inefficiente rispetto alla normale respirazione cellulare.
Il metabolismo anaerobico esiste principalmente nei batteri, compresi i batteri in molti tratti intestinali degli animali. Questi organismi usano accettori di elettroni diversi dall'ossigeno per completare i loro cicli metabolici. Gli organismi intestinali comunemente usano il biossido di carbonio come un accettore di elettroni. L'utilizzo del biossido di carbonio in questo modo produce metano o acido acetico, a seconda dell'organismo.
