Στη βιολογία, η αναερόβια αναπνοή είναι η μεταβολική διαδικασία μέσω της οποίας τα κύτταρα παράγουν χημική ενέργεια χωρίς να χρησιμοποιούν οξυγόνο. Είναι ένας τύπος κυτταρικής αναπνοής, ένα ουσιαστικό μέρος του μεταβολισμού και η πηγή όλης της ανάπτυξης, αναπαραγωγής και επιδιόρθωσης που συμβαίνει στα κύτταρα. Η γλυκόλυση, η οποία μετατρέπει τη ζάχαρη σε ενεργειακά μόρια, είναι ο κύριος τύπος αναερόβιας οδού που βρίσκεται στους περισσότερους οργανισμούς. Ο αναερόβιος μεταβολισμός διευκολύνει σημαντικές χημικές ανταλλαγές μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντος, όπως ο κύκλος του αζώτου.
Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιούν ενέργεια για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή τους. Η κυτταρική αναπνοή είναι ένας τύπος κυτταρικού μεταβολισμού που εξάγει βιοχημική ενέργεια από διάφορες θρεπτικές χημικές ουσίες και τη μετατρέπει σε ATP, το παγκόσμιο μόριο μεταφοράς ενέργειας. Η αναερόβια αναπνοή είναι το είδος της κυτταρικής αναπνοής που συμβαίνει σε κύτταρα που δεν χρησιμοποιούν μόρια οξυγόνου στο μεταβολισμό τους. Η κύρια χημική οδός της αναερόβιας αναπνοής – εκτός από τα ακραία βακτήρια που καταπίνουν μέταλλα – είναι η γλυκόλυση, η οποία διαιρεί ένα μόριο της απλής γλυκόζης σακχάρου σε δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος, παράγοντας δύο μόρια ATP στη διαδικασία.
Η αερόβια αναπνοή – με χρήση οξυγόνου – είναι πιο κοινή από την αναερόβια στους περισσότερους ανώτερους οργανισμούς, οι οποίοι βασίζονται αποτελεσματικά στο οξυγόνο για την αναπνοή. Παράγει πολύ περισσότερο ATP – 38 μόρια – από τη γλυκόλυση, η οποία αποδίδει μόνο δύο. Στις πρώτες περιόδους της εξέλιξης της ζωής στη γη, ωστόσο, υπήρχε ανεπαρκές οξυγόνο στην ατμόσφαιρα για να μεταβολίσουν τα κύτταρα, έτσι βασίζονταν σε διάφορα άλλα μόρια για να παράγουν ενέργεια αναερόβια. Οι πρωτόγονοι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των παλαιότερων βακτηρίων και πλασμάτων που ζουν σε θερμές πηγές και στον πυθμένα του ωκεανού, εξακολουθούν να βασίζονται σε αυτό. Πολλά από αυτά θα πεθάνουν εάν εκτεθούν στο οξυγόνο.
Οι άνθρωποι και άλλα ζώα χρησιμοποιούν τόσο αερόβια όσο και αναερόβια αναπνοή. Η τελευταία είναι σημαντική κατά τη διάρκεια σύντομων εκρήξεων μυϊκής δραστηριότητας, η οποία ενεργοποιεί την κίνηση χρησιμοποιώντας γλυκόλυση και παράγει γαλακτικό οξύ. Εάν αυτό το οξύ συσσωρευτεί, προκύπτει μυϊκός πόνος και κράμπες. Ορισμένες ζύμες ενσωματώνουν ένα ειδικό είδος αναερόβιας αναπνοής – ζύμωση – στον μεταβολισμό τους. Η ζύμωση χωνεύει τα σάκχαρα και αποδίδει αιθυλική αλκοόλη και ορισμένα αέρια ως υποπροϊόν. Αυτός είναι ο λόγος που το ψωμί φουσκώνει, καθώς οι βιοχημικές διεργασίες στη μαγιά αλλάζουν τις χημικές αντιδράσεις στη ζύμη.
Οι στοιχειακές ανταλλαγές αζώτου, θείου και άνθρακα στην επιφάνεια της γης και στην ατμόσφαιρα μετριάζονται από την αναερόβια αναπνοή. Για παράδειγμα, οι πρωτεΐνες και άλλες βιολογικά απαραίτητες ενώσεις περιέχουν μεγάλη ποσότητα αζώτου, το οποίο απελευθερώνεται πίσω στην ατμόσφαιρα από τον βακτηριακό αναερόβιο μεταβολισμό. Όταν ορισμένα βακτήρια μεταβολίζουν καύσιμα χωρίς οξυγόνο, απελευθερώνουν επίσης αέριο μεθάνιο. Ενώ αυτή η λειτουργία είναι χρήσιμη στη μικροβιολογία και τη βιομηχανία πετρελαίου, η υπερβολική παραγωγή μεθανίου είναι πρόβλημα επειδή είναι τόσο αέριο θερμοκηπίου όσο και το διοξείδιο του άνθρακα, που συνδέεται με την κλιματική αλλαγή.