Fermentația extinde glicoliza, prima etapă a metabolismului, pentru a produce energie utilizabilă, în timp ce respirația anaerobă utilizează alte molecule decât oxigenul pentru a finaliza ciclul metabolic. Ambele sunt metode utilizate pentru producerea ATP, a celulei, în absența oxigenului. Respirația anaerobă produce mai multă energie decât fermentația, dar este folosită de mai puține organisme în situații foarte specifice.
Fermentația este o modalitate extrem de obișnuită de a obține energie din alimente în absența oxigenului suficient. Multe microorganisme utilizează fermentația, cum ar fi drojdie producătoare de etanol sau celule animale, fungice sau bacteriene care produc acid lactic. Fermentația cu acid lactic este ceea ce apare atunci când un animal, cum ar fi un om, trebuie să își exercite mușchii sau alte funcții dincolo de oxigenul pe care îl poate furniza. Celulele lor utilizează apoi glicoliză pentru a transforma molecula NADH în ionul NAD, permițând producerea de cantități mici de ATP. Acest proces este foarte ineficient față de respirația celulară normală.
Metabolismul anaerobic există mai ales în bacterii, inclusiv bacteriile din multe tracturi intestinale animale. Aceste organisme utilizează alți acceptori de electroni decât oxigenul pentru a-și completa ciclurile metabolice. Organismele intestinale folosesc în mod obișnuit dioxidul de carbon ca un acceptor de electroni. Utilizarea dioxidului de carbon produce astfel metan sau acid acetic, în funcție de organism.