Anaerobik solunum veya Oksijensiz solunum oksijen yokluğunda, enerji üretmek için moleküllerin oksidasyonu (indirgenme) yoluyla enerji (ATP) üretilmesidir. Aerobik solunum (Oksijenli solunum) ile temel farkı, oksijen kullanılmamasıdır. Fermantasyon ile karıştırılmamalıdır. Anaerobik solunum yapan mikroorganizmalarda elektron taşıma zincirinin sonunda elektron alıcısı olarak oksijen yerine sülfat (SO4), nitrat (NO3) veya kükürt (S) kullanılır.
Hücrelerde oluşan özel enzimler yardımıyla glikozu oluşturan atomlar arasındaki bağ, basamak basamak kopar. Her basamakta açığa çıkan enerji, hemen ATP sentezinde kullanılır. Bu olay gerçekleşirken oksijen kullanılmaz. Bu nedenle oksijensiz solunum (fermantasyon) olarak adlandırılır. Oksijensiz solunumda az miktarda enerji elde edilir. Oksijensiz solunum sonucunda glikoz bütünüyle inorganik bileşiklere kadar ayrışamaz. Enerjinin çoğu yeni oluşan organik molekülün bağlarında kalır. Örneğin; üzüm suyunda bulunan glikozu bazı bakteriler, oksijensiz solunumla aşağıdaki denklemde görüldüğü gibi etil alkol ile karbon dioksite ayrıştırır. Bu yolla yaşamsal etkinliklerini sürdürebilmeleri ve üremeleri için gerekli enerjiyi sağlar. C6H12O6 ------>2 C2H5OH + 2 CO2 + ATP
Bakterilerin bu özelliğinden yaralanarak meyve sularından şarap üretilir. Bira mayası katılan hamurun kabarması yine oksijensiz solunum yapan mantarlar sayesinde gerçekleşir. Değişik canlılarda fermantasyon sonucu oluşan son ürünler de değişik olabilir; çünkü stoplazmadaki enzim çeşitleri farklılık gösterir. Üzüm suyunun şarap olması, arpa özütünün bira olması, hamurun kabararak ekşimesi, sütün yoğurt ve peynir olması, üzüm suyunun sirke olması fermantasyon sonucudur.
