充足时，它们会通过有氧唿吸来产生ATP（三磷酸腺苷），但当氧气缺乏时，它们的唿吸方式就会变为无氧唿吸 。与其不同，专性需氧微生物在无氧环境下无法产生ATP；专性厌氧微生物则因为无过氧化氢酶等物质而会在有氧环境下死亡。常见的兼性厌氧菌包括葡萄球菌属、链球菌属、大肠桿菌、 李斯特菌奥奈达湖希瓦氏菌、弧菌属等。一些真核生物，比如像酵母菌这样的真菌亦属兼性厌氧菌之列。此外，沙蚕等部分水生无嵴椎动物的唿吸方式亦与兼性厌氧菌相同。