Anaerobik solunum, oksijen kullanmayan bir solunum şeklidir. Elektron taşınımı için oksijen dışındaki elementler kullanılır. Oksijenin yerine yaygın olarak nitratlar, demir, manganez, sülfatlar, sülfür, fumarik asit ve karbondioksit kullanılır. Escherichia coli solunum için nitrat ve fumarik asit kullanır.

Elektron taşıma zincirinin çalışması için zincirin sonunda bir son elektron alıcısı olmalıdır. Bu, elektronların zincirden geçmesine izin verir. Aerobik organizmalarda bu son elektron alıcısı oksijendir. Moleküler oksijen yüksek oranda oksitleyici bir maddedir ve bu nedenle mükemmel bir alıcıdır. Anaeroblarda, sülfat (SO42− ), nitrat (NO3 ), sülfür (S) gibi daha az oksitleyici diğer maddeler kullanılır. Bu terminal elektron alıcıları O'dan daha küçük indirgeme potansiyellerine sahiptir2 bu nedenle oksitlenen molekül başına daha az enerji açığa çıkar. Anaerobik solunum bu nedenle aerobik solunuma göre daha az verimlidir, tabii ki oksijenin az olduğu durumlar hariç.

Oksijen hiç kullanılmazsa, süreç fermantasyon olarak adlandırılır. Fermantasyonu kullanan organizmalara örnek olarak laktik asit bakterileri ve maya verilebilir. Maya bir mantardır, bakteri değildir.

Anaerobik solunum için denklem şöyledir: