발효
발효는 분자에서 에너지를 추출하는 방법으로 모든 세균과 진핵생물에서 유일하게 공통적인 대사 방식이다. 따라서 발효는 산소가 없는 환경에 적합한 대사 과정으로 가장 오래된 대사 경로로 간주된다. 균류의 일종인 효모는 과일 껍질, 곤충과 포유류의 소화관, 심해에 이르기까지 미생물이 살아갈 수 있는 거의 모든 환경에서 발견되며, 당이 풍부한 물질을 에탄올과 이산화 탄소로 전환시키면서 에너지를 얻는다.
생물적 환경정화
미생물들은 산소를 필요로 하는 반응인 호기적 물질대사나 산소를 필요로 하지 않는 혐기적 물질대사를 통해 많은 화학약품들을 무해한 화합물로 전환할 수 있다. 이 두 가지의 과정은 산화와 환원반응을 포함하는데 이는 생분해에 수반되는 과정이다. 또한 산화환원반응은 세포내 기능을 위해 중요하다. 호기적 및 혐기적 생분해 과정에서 산소를 쉽게 접할 수 있는 지표수와 표토 같은 환경에서 호기성세균은 화합물의 산화를 통해 오염물질을 분해한다. 호기적 생분해 반응에서 산소는 석유제품과 같은(탄소원자로 이루어진) 유기분자를 포함하는 다양한 화학약품을 산화한다. 이처럼 미생물들은 이산화탄소와 메탄가스처럼 보다 단순하고 무해한 분자를 만들기 위해 산화된 유기화합물을 더 분해할 수 있다. 세균들은 이 과정에서 에너지를 만들어 더 많은 세포를 만드는데 사용하므로 생물량을 늘린다. 어떤 호기성세균들은 또한 금속과 암모니아 같은(탄소를 포함하지 않는) 무기화합물을 산화한다. 더불어 많은 미생물들은 환경에서 산소의 양이 감소할 때 생물적 환경정화를 계속하기 위해 혐기적 물질대사로 전환할 수 있다. 혐기성세균들은 전자수용체로 산소 대신에 철, 황산 및 질산과 같은 다른 분자에 의존한다. 이렇게 오염물질을 분해하면서 생성된 에너지는 세균의 세포성장(생체량)을 촉진시키는데 사용된다.