På den annen side oppstår anaerob metabolisme i fravær av oksygen eller når oksygentilførselen er utilstrekkelig. Denne prosessen involverer først og fremst nedbrytning av glukose gjennom glykolyse, men uten hele Krebs-syklusen og elektrontransportkjeden. Anaerob metabolisme genererer ATP mindre effektivt og produserer færre ATP-molekyler per glukosemolekyl sammenlignet med aerob metabolisme.
For å illustrere denne forskjellen, under aerob respirasjon, kan ett molekyl glukose potensielt generere opptil 36-38 molekyler ATP. Derimot kan anaerob respirasjon (som gjæring) produsere maksimalt 2 molekyler ATP per glukosemolekyl, som er betydelig mindre.
Derfor har aerob metabolisme en større energiavgivende kapasitet og gir et høyere nettoutbytte av ATP sammenlignet med anaerob metabolisme.