Glikolisis anaerobik adalah proses metabolisme di mana glukosa, molekul gula, dipecah tanpa menggunakan oksigen. Seperti glikolisis aerobik, yang memetabolisme glukosa dengan adanya oksigen, ia menghasilkan energi untuk sel. Penguraian glukosa tanpa menggunakan oksigen juga menghasilkan laktat, namun, jika prosesnya berlangsung lama, umumnya menyebabkan asidosis laktat, yang merupakan penurunan tingkat pH darah. Biasanya berkurang ketika kadar oksigen normal kembali ke sel dan glikolisis aerobik mengambil alih.
Biasanya, glikolisis anaerobik terjadi di sel otot selama aktivitas fisik yang kuat. Ketika kebutuhan energi untuk tindakan tertentu tidak cukup dipenuhi dengan cara aerobik, sel-sel otot memproses glukosa tanpa menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi dengan cepat. Akhirnya, jaringan sekitarnya dibanjiri dengan laktat, dan aktivitas otot umumnya menurun. Saat konsentrasi laktat meningkat dalam darah, secara perlahan diubah kembali menjadi glukosa di hati dengan bantuan oksigen. Konversi glukosa menjadi laktat dan laktat kembali menjadi glukosa disebut Siklus Cori, yang dijelaskan oleh Carl dan Gerty Cori pada tahun 1930-an dan 1940-an.
Sel dan jaringan tertentu mengubah glukosa menjadi laktat bahkan dengan adanya oksigen, termasuk sel darah merah dan sel retina. Karena sel paling awal harus berkembang dalam kondisi yang kekurangan oksigen, jalur metabolisme seperti glikolisis anaerobik berevolusi untuk menghasilkan energi. Sel yang tidak memiliki mitokondria juga biasanya menggunakan proses ini.
Biasanya, glikolisis menghasilkan dua molekul piruvat dari satu molekul glukosa, serta molekul yang disebut NADH. Setiap molekul piruvat biasanya diubah menjadi asetat dan kemudian diproses dalam siklus asam sitrat untuk membentuk karbon dioksida dan air, sedangkan NADH dioksidasi menjadi NAD+ dengan melewatkan elektronnya ke molekul oksigen di mitokondria. NAD+ adalah akseptor elektron yang diperlukan dalam proses glikolisis dan tanpa itu, glikolisis akan berhenti.
Dalam kondisi anaerob, molekul oksigen yang diperlukan untuk menerima elektron dari NADH biasanya hilang, yang memaksa sel untuk menemukan akseptor elektron lain. Molekul yang memenuhi peran ini biasanya adalah laktat, yang merupakan bentuk tereduksi dari piruvat. Enzim yang disebut laktat dehidrogenase mengkatalisis reaksi yang mengubah piruvat menjadi laktat. Dalam prosesnya, NADH menyumbangkan elektronnya ke piruvat dan diubah menjadi NAD+, yang kemudian didaur ulang untuk digunakan dalam glikolisis.