Der Hauptunterschied zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen ist der Sauerstoffbedarf für die überlebenden aeroben Mikroorganismen, nicht jedoch für die anaeroben Mikroorganismen. Das heißt, die aeroben Mikroorganismen benötigen Sauerstoff als ihren endgültigen Elektronenakzeptor während der aeroben Atmung, während anaerobe Mikroorganismen keinen Sauerstoff für ihre Zellatmung benötigen.
Die Reaktion auf Sauerstoff ist die Grundlage für die Klassifizierung der Mikroorganismen als aerob und anaerob. Aus diesem Grund besitzen diese Mikroorganismen unterschiedliche Eigenschaften, um ihre Funktionen während der Zellatmung auszuführen. Daher unterliegen aerobe Mikroben einer aeroben Atmung, während anaerobe Mikroben einer anaeroben Atmung unterliegen.