Anaerobní dýchání je forma dýchání, při které se nepoužívá kyslík. K přenosu elektronů se používají jiné prvky než kyslík. Běžnými náhradami kyslíku jsou dusičnany, železo, mangan, sírany, síra, kyselina fumarová a oxid uhličitý. Escherichia coli používá k dýchání dusičnany a kyselinu fumarovou.
Aby elektronový transportní řetězec fungoval, musí být na jeho konci konečný akceptor elektronů. Ten umožňuje průchod elektronů řetězcem. U aerobních organismů je tímto konečným akceptorem elektronů kyslík. Molekulární kyslík je vysoce oxidační činidlo, a proto je vynikajícím akceptorem. U anaerobů se používají jiné, méně oxidující látky, jako jsou sírany (SO 42−), dusičnany (NO 3−), síra (S). Tyto terminální akceptory elektronů mají menší redukční potenciály než O 2, takže na jednu oxidovanou molekulu se uvolní méně energie. Anaerobní dýchání je proto méně účinné než aerobní, samozřejmě s výjimkou případů, kdy je kyslíku málo.
Pokud se kyslík vůbec nepoužívá, nazývá se proces kvašení. Příklady organismů, které využívají kvašení, jsou bakterie mléčného kvašení a kvasinky. Kvasinky jsou houby, nikoli bakterie.
Rovnice pro anaerobní dýchání je následující:

