Diferența cheie între microorganismele aerobe și anaerobe este necesitatea de oxigen pentru microorganismele aerobe de supraviețuire, în timp ce nu este pentru microorganismele anaerobe. Adică, microorganismele aerobe necesită oxigen ca acceptor final de electroni în timpul respirației aerobe, în timp ce microorganismele anaerobe nu necesită oxigen pentru respirația lor celulară.
Răspunsul la oxigen este baza pentru clasificarea microorganismelor ca aerobe și anaerobe. Din această cauză, aceste microorganisme posedă caracteristici diferite pentru a-și îndeplini funcțiile în timpul respirației celulare. Prin urmare, microbii aerobi suferă respirație aerobă, în timp ce microbii anaerobi suferă respirație anaerobă.
