厭氧菌是任何生物體不需要分子氧生長。如果存在游離氧，它可能會產生負面反應甚至死亡。相比之下，需氧生物（aerobe）是一種需要含氧環境的生物。厭氧菌可以是單細胞的（例如原生動物、細菌）或多細胞的。大多數真菌是專性需氧菌，需要氧氣才能生存。然而，一些物種，例如壺菌門存在于牛的瘤胃中的，是專性厭氧菌；對于這些物種，使用無氧呼吸，因為氧氣會破壞它們的新陳代謝或殺死它們。海洋的深水是一種常見的缺氧環境。

在1680年6月14日給皇家學會的信中，安東尼范列文虎克描述了他進行的一項實驗，即在兩根相同的玻璃管中加入碎胡椒粉，并加入一些干凈的雨水。VanLeeuwenhoek使用火焰密封其中一個玻璃管，并讓另一個玻璃管打開。幾天后，他在敞開的玻璃管中發現了“許多非常小的動物，它們屬于潛水員，它們有自己的特殊運動”。沒想到在密封的玻璃管中看到任何生命，VanLeeuwenhoek驚訝地看到“一種活的小動物，它比我所說的在其他水中的xxx的那種更圓、更大。”由于需氧微生物消耗氧氣，密封管中的條件變得非常厭氧。

1913年，MartinusBeijerinck重復了VanLeeuwenhoek的實驗，并在密封的辣椒輸液管液體中確定了酪酸梭菌是一種突出的厭氧菌。拜耶林克評論道：

'因此我們得出了一個非凡的結論，毫無疑問，VanLeeuwenhoek在他的全封閉管實驗中培養并看到了真正的厭氧菌，這種情況在200年后才會再次發生，即巴斯德大約在1862年。列文虎克在發現氧氣和空氣成分之前一百年，不知道他觀察的意義是可以理解的。但事實上，他在封閉的管子中觀察到由發酵細菌引起的氣壓增加，并且還看到了細菌，這證明他不僅是一個很好的觀察者，而且能夠設計出一個實驗，從中得出結論。可以畫出來。

好氧和厭氧細菌可以通過在硫乙醇酸鹽肉湯的試管中培養來識別：

1：專性需氧菌需要氧氣，因為它們不能在厭氧條件下發酵或呼吸。它們聚集在氧氣濃度最高的管子頂部。

2：專性厭氧菌因氧氣中毒，聚集在氧氣濃度最低的管底。

3：兼性厭氧菌可以在有氧或無氧的情況下生長，因為它們可以有氧或無氧代謝能量。它們主要聚集在頂部，因為有氧呼吸會產生更多的三磷酸腺苷(ATP)而不是發酵或無氧呼吸。

4：微需氧菌需要氧氣，因為它們不能無氧發酵或呼吸。然而，它們會因高濃度的氧氣而中毒。它們聚集在試管的上部，但不是最頂部。5：耐氧生物不需要氧氣，因為它們以厭氧方式代謝能量。然而，與專性厭氧菌不同的是，它們不會被氧氣中毒。可以發現它們均勻分布在整個試管中。

出于實用目的，厭氧菌可分為三類：

• 專性厭氧菌，因氧氣的存在而受到傷害。專性厭氧菌的兩個例子是 梭菌和生活在深海海底熱液噴口附近的細菌。
• 耐氣生物，不能使用氧氣進行生長，但可以容忍氧氣的存在。
• 兼性厭氧菌，它可以在沒有氧氣的情況下生長，但如果有氧氣，它就會使用氧氣。

然而，在最近的研究表明人類“專性厭氧菌”（例如Finegoldiamagna或產甲烷古菌Methanobrevibactersmithii）可以在有氧氣氛中生長后，這種分類受到了質疑，如果培養基中補充有抗氧化劑，如抗壞血酸、谷胱甘肽和尿酸。

由于正常的微生物培養發生在作為有氧環境的大氣中，因此厭氧菌的培養存在問題。因此，微生物學家在培養厭氧生物時采用了許多技術，例如，在充滿氮氣的手套箱中處理細菌或使用其他特別密封的容器，或將細菌注射到雙子葉植物中等技術。是一個氧氣有限的環境。在GasPak中系統是通過水的反應與實現厭氧環境的分離的容器的硼氫化鈉和碳酸氫鈉的片劑以產生氫氣和二氧化碳。氫然后在鈀催化劑上與氧氣反應產生更多的水，從而去除氧氣。GasPak方法的問題是在細菌可能死亡的地方會發生不良反應，這就是為什么應該使用巰基乙酸鹽培養基。巰基乙酸鹽提供了一種模擬雙子葉植物的培養基，因此不僅提供了一個厭氧環境，而且提供了細菌茁壯成長所需的所有營養。

最近，一個法國團隊根據嚴重急性營養不良的臨床研究證明了氧化還原與腸道厭氧菌之間的聯系。通過在培養基中添加抗氧化劑，這些發現導致了“厭氧菌”需氧培養的發展。