Anaerobie (v. lat. aer „Luft“) bezeichnet Reaktionsbedingungen, die in Abwesenheit von Sauerstoff ablaufen. Lebewesen, die für ihren Stoffwechsel nicht auf Sauerstoff angewiesen sind, werden entsprechend als Anaerobier bezeichnet. Anaerobe Prozesse sind von großer Bedeutung für den Naturhaushalt.

Der Begriff ist unter anderem bei der Kultivierung von Mikroorganismen von Bedeutung. Die Empfindlichkeit der Mikroorganismen gegenüber Sauerstoff macht es nötig, diese unter sauerstofffreien Bedingungen zu kultivieren. Hierbei wird die sogenannte Anaerobentechnik verwendet. Eine Anaerobenkammer mit einer 10:10:80%igen H₂:CO₂:N₂-Mischung simuliert anaerobe Bedingungen und ermöglicht es, anaerobe Mikroorganismen zu kultivieren.

Anaerobe Reaktionen sind Redoxreaktionen, bei denen kein molekularer Sauerstoff (z. B. als Elektronenakzeptor) beteiligt ist. Die Vorgänge werden bei externen Elektronenakzeptoren als anaerobe Atmung bezeichnet. Hierbei dienen vor allem Nitrat, Fe³⁺, Mn⁴⁺, Sulfat, Schwefel, Fumarat und CO₂ als Elektronenakzeptoren. Wenn diese nicht vorhanden sind, werden interne Elektronenakzeptoren verwendet. In diesem Fall spricht man dann von Gärung.

Es gibt Organismen, die sowohl unter anaeroben als auch unter aeroben Bedingungen wachsen können. Diese Mikroorganismen werden als fakultativ anaerob bezeichnet. Falls ein Mikroorganismus nur unter anaeroben Bedingungen wachsen kann, wird er als obligat anaerob bezeichnet.

Beispiele für anaerob wachsende Organismen:

• Denitrifizierer (Denitrifikation)
• Sulfatreduzierer (Desulfurikation)
• Methanbildner (Methanogenese)
• Milchsäurebakterien (Milchsäuregärung)
• Hefen (alkoholische Gärung)
• manche Turbellarien und Ringelwürmer beherbergen anaerobe Bakterien und können durch diese Symbiose auch unter anaeroben Bedingungen leben.