La differenza fondamentale tra microrganismi aerobici e anaerobici è il requisito di ossigeno per i microrganismi aerobici di sopravvivenza mentre non lo è per i microrganismi anaerobici. Cioè, i microrganismi aerobici richiedono ossigeno come loro accettore finale di elettroni durante la respirazione aerobica mentre i microrganismi anaerobici non richiedono ossigeno per la loro respirazione cellulare.
La risposta all'ossigeno è la base per la classificazione dei microrganismi come aerobici e anaerobici. Per questo motivo, questi microrganismi possiedono caratteristiche diverse per svolgere le loro funzioni durante la respirazione cellulare. Pertanto, i microbi aerobici subiscono la respirazione aerobica, mentre i microbi anaerobici subiscono la respirazione anaerobica.