La maggior parte degli organismi eucarioti richiedono ossigeno per sopravvivere e funzionare adeguatamente. Tali organismi producono grandi quantità di energia durante la respirazione aerobica metabolizzando il glucosio e l'ossigeno in anidride carbonica e acqua. Tuttavia, la maggior parte degli eucarioti può generare un po 'di energia in assenza di ossigeno dal metabolismo anaerobico.

La respirazione aerobica procede attraverso una serie di reazioni di riduzione dell'ossidazione che terminano quando l'ossigeno – l'accettatore di elettroni finale – viene ridotto all'acqua. In assenza di ossigeno, questa reazione non può procedere. Invece, le cellule rigenerano NADH prodotte durante la glicolisi utilizzando una molecola organica, come il piruvato, come l'accettatore finale di elettroni. Il processo di utilizzo di una molecola organica per rigenerare NAD^- da NADH è chiamato fermentazione.

Ci sono due tipi di fermentazione basata sui prodotti finali della reazione: 1) fermentazione dell'acido lattico e 2) fermentazione alcolica. Nei mammiferi, la fermentazione dell'acido lattico avviene nei globuli rossi che non possono respire esteticamente a causa della mancanza di mitocondri, così come nei muscoli scheletrici durante l'esercizio fisico faticoso. Si verifica anche in alcuni batteri, come quelli trovati nello yogurt. In questa reazione, pyruvate e NADH vengono convertiti in acido lattico e^NAD.

La fermentazione dell'alcol è un processo in due fasi. Nel primo passo, il piravato viene convertito in anidride carbonica e acetaldeide. Nella seconda fase, l'acetaldeide agisce come un accettore di elettroni e si riduce all'etanolo con la conversione concomitante di NADH in^NAD. Nel complesso, la fermentazione dell'alcool converte il piruvato e la NADH in etanolo, anidride carbonica e^NAD. I lieviti utilizzano la fermentazione alcolica per convertire gli zuccheri in anidride carbonica ed etanolo. Questo processo è sfruttato per produrre bevande alcoliche come birra e vino.