Η αναερόβια γλυκόλυση είναι μια μεταβολική διαδικασία κατά την οποία η γλυκόζη, ένα μόριο σακχάρου, διασπάται χωρίς τη χρήση οξυγόνου. Όπως η αερόβια γλυκόλυση, η οποία μεταβολίζει τη γλυκόζη παρουσία οξυγόνου, παράγει ενέργεια για τα κύτταρα. Η διάσπαση της γλυκόζης χωρίς τη χρήση οξυγόνου παράγει επίσης γαλακτικό, ωστόσο, και όταν η διαδικασία παρατείνεται, γενικά οδηγεί σε γαλακτική οξέωση, η οποία είναι μείωση του επιπέδου του pH του αίματος. Συνήθως ανακουφίζεται όταν τα φυσιολογικά επίπεδα οξυγόνου επιστρέψουν στο κύτταρο και αναλαμβάνει η αερόβια γλυκόλυση.
Τυπικά, η αναερόβια γλυκόλυση συμβαίνει στα μυϊκά κύτταρα κατά τη διάρκεια έντονης σωματικής δραστηριότητας. Όταν η ενεργειακή απαίτηση για μια συγκεκριμένη δράση δεν καλύπτεται επαρκώς με αερόβια μέσα, τα μυϊκά κύτταρα επεξεργάζονται τη γλυκόζη χωρίς τη χρήση οξυγόνου προκειμένου να παράγουν γρήγορα ενέργεια. Τελικά, ο περιβάλλοντας ιστός πλημμυρίζει με γαλακτικό και η μυϊκή δραστηριότητα γενικά μειώνεται. Καθώς η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος αυξάνεται στο αίμα, μετατρέπεται αργά σε γλυκόζη στο ήπαρ με τη βοήθεια οξυγόνου. Η μετατροπή της γλυκόζης σε γαλακτικό και του γαλακτικού σε γλυκόζη ονομάζεται κύκλος Cori, ο οποίος περιγράφηκε από τους Carl και Gerty Cori τις δεκαετίες του 1930 και του 1940.
Ορισμένα κύτταρα και ιστοί μετατρέπουν τη γλυκόζη σε γαλακτικό ακόμη και παρουσία οξυγόνου, συμπεριλαμβανομένων των ερυθρών αιμοσφαιρίων και των κυττάρων του αμφιβληστροειδούς. Δεδομένου ότι τα πρώτα κύτταρα έπρεπε να ευδοκιμήσουν σε συνθήκες που δεν είχαν οξυγόνο, οι μεταβολικές οδοί όπως η αναερόβια γλυκόλυση εξελίχθηκαν για να παράγουν ενέργεια. Τα κύτταρα που δεν διαθέτουν μιτοχόνδρια χρησιμοποιούν επίσης αυτή τη διαδικασία.
Κανονικά, η γλυκόλυση παράγει δύο μόρια πυροσταφυλικού από ένα μόριο γλυκόζης, καθώς και ένα μόριο που ονομάζεται NADH. Κάθε μόριο πυροσταφυλικού συνήθως μετατρέπεται σε οξικό και στη συνέχεια επεξεργάζεται στον κύκλο του κιτρικού οξέος για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό, ενώ το NADH οξειδώνεται σε NAD+ περνώντας τα ηλεκτρόνια του σε ένα μόριο οξυγόνου στα μιτοχόνδρια. Το NAD+ είναι ένας απαιτούμενος δέκτης ηλεκτρονίων στη διαδικασία της γλυκόλυσης και χωρίς αυτό, η γλυκόλυση θα σταματούσε.
Υπό αναερόβιες συνθήκες, το μόριο οξυγόνου που απαιτείται για να δεχθεί το ηλεκτρόνιο από το NADH συνήθως λείπει, γεγονός που αναγκάζει το κύτταρο να βρει άλλον δέκτη ηλεκτρονίων. Το μόριο που εκπληρώνει αυτόν τον ρόλο είναι τυπικά γαλακτικό, το οποίο είναι η ανηγμένη μορφή του πυροσταφυλικού. Ένα ένζυμο που ονομάζεται γαλακτική αφυδρογονάση καταλύει την αντίδραση που μετατρέπει το πυροσταφυλικό σε γαλακτικό. Στη διαδικασία, το NADH δωρίζει το ηλεκτρόνιό του στο πυροσταφυλικό και μετατρέπεται σε NAD+, το οποίο στη συνέχεια ανακυκλώνεται για χρήση στη γλυκόλυση.