La respiración anaeróbica la producen los anaeróbicos y los aeróbicos facultativos. Esta reacción produce energía mediante la producción de desechos. Es un metabolismo desamilatorio. Es exclusivo de algunos organismos. La utilización en la biosíntesis constituye los metabolismos asimilatorio. El desamilatorio necesita gran cantidad de sustrajo, a diferencia del asimilatorio. El desamilatorio es propio algunos grupos procarióticos.

Los que utilizan nitrato son microorganismos de los grupos probacterias. Son aeróbicos facultativos. Tienen una gran diversidad metabólica. Esta vía produce desnitrificación debido a que en su gran mayoría se pasa a nitrógeno atmosférico. Se utiliza en el tratamiento de aguas residuales. El nitrato se reduce hasta nitrógeno gaseoso pasando por diferentes estados de oxidación. En la primera etapa se pasa a nitrato, después a oxido nitroso, seguidamente a oxido nítrico y finalmente a nitrógeno gaseoso. No todos los microorganismos llegan al final, produciendo la liberación de productos intermedio. El oxigeno reprime la síntesis de las enzimas y se activa en presencia de nitrato.

Los que utilizan sulfatos como aceptores de electrones están ampliamente distribuidos en la naturaleza debido a que el sulfato es un compuesto muy abundante. Hay una gran variedad fisiológica y anatómica  entre bacterias. Solo la realizan anaeróbicas estrictas. La reducción del azufre consume 8 electrones. Produce menor energía que las que utilizan el nitrógeno. Por lo que tienen un crecimiento lento. El sulfato es muy estable y se debe de activar con un ATP formando el adenosin fosfosulfato. Es un método poco eficiente porque se gasta un ATP  y la cadena transportadora es corta, por lo que produce poca energía. Utilizan lactato que oxida a piruvato, que va a acetato o bien utilizan directamente hidrogeno molecular  que toman del medio. Cede protones a la hidrogenada que lo pasa al citocromo c₃ y sigue a la proteína HMC. Atraviesa la membrana hasta la proteína hierro-azufre que reducen el sulfato hasta sulfato de hidrogeno. A nivel de la hidrogenada se producen bastantes protones hacia el exterior y esto se acopla a la ATP sintetasa.

El dióxido de carbono es otro de los aceptores. Con ello sacan ATP. Lo utilizan anaeróbicas estrictas. Las bacterias homoacetogenicas producen acetato. Utilizan la vía del acetil CoA. A partir de cuatro hidrógenos y un dióxido de carbono se forma acetato, dos moléculas de agua y un protón. Como resultado se produce ATP y se bombean iones sodio al exterior de la membrana. Se cera un gradiente de iones que se acopla a la síntesis de ATP.

Las arqueas metanogénicas realizan metanogenesis que utilizan la coenzima típica de estos organismos. La reacción de cuatro protones y un dióxido de carbono producen dos de agua. Acoplado tenemos la bomba de protones que genera un gradiente que se acopla a la síntesis de ATP. El donador de electrones de acetogenesis es el protón o un compuesto orgánico. En el caso de arqueas el donador es el protón por lo que tienen un crecimiento litotrofo.

El hierro ferrico es muy abundante y a un pH neutro tenemos un potencial de +0´2V, permitiendo el acoplamiento a la oxidación. Es muy frecuente. Destacan  Geobacter que lo acopla para oxidar compuestos aromáticos como el tolueno que suele ser toxico para algunos de los microorganismos. Es muy beneficiosa como descontaminadotes o biorremediacion. La acción tiene importancia geoquímica, porque el hierro ferroso es muy soluble y con esto se inmoviliza el hierro en el suelo.