Bakterie mogą uzyskiwać energię w warunkach beztlenowych poprzez fermentację oraz oddychanie beztlenowe.
Podczas fermentacji związki organiczne są rozkładane bez udziału tlenu, a ilość uzyskanej energii jest stosunkowo niewielka.
W oddychaniu beztlenowym również nie jest wykorzystywany tlen cząsteczkowy jako końcowy akceptor elektronów. Jego funkcję pełnią inne związki, np. azotany(V) lub siarczany(VI).