嫌気的な環境下では、硝酸塩、亜硝酸塩、第一鉄イオン、硫黄、二酸化炭素やギ酸等の小分子が電子受容体として用いられる。電子伝達鎖は酸化還元プロセスであるため、2つの酸化還元対の合計として記述できる。例えばミトコンドリアの電子伝達鎖は、NAD+/NADHの酸化還元対とO₂/H₂Oの酸化還元対の和として記述できる。NADHは電子供与体、O₂は電子受容体である。熱力学的に、全ての供与体-受容体の組合せが可能な訳ではない。受容体の酸化還元ポテンシャルは、供与体のものと比べて正でなければならない。さらに、実際の環境条件は、標準的な酸化還元ポテンシャルを適用できる「標準的な」条件（1 mol濃度、分圧1 atm、pH7）とはかなり異なる。例えば、水素産生細菌は周囲の水素分圧が10⁻⁴ atmの環境で生育する。関連する酸化還元反応は、「標準的な」条件下では熱力学的に不可能である。
細菌が好気的環境下で育つと、末端の電子受容体である酸素分子は、オキシダーゼと呼ばれる酵素の働きで還元されて水となる。細菌が嫌気的な環境下で育つと、末端の電子受容体はレダクターゼと呼ばれる酵素で還元される。ミトコンドリアでは、末端の膜複合体である複合体IVはシトクロムオキシダーゼである。好気性細菌は、多くの異なる末端オキシダーゼを用いる。例えば大腸菌はシトクロムオキシダーゼもbc₁複合体も持たない。好気的環境下では、どちらもプロトンポンプである2つの異なるキノールオキシダーゼを用いて酸素を水に還元する。末端の電子受容体に酸素を用いない嫌気性細菌は、各々の末端電子受容体に応じたレダクターゼを持つ。例えば大腸菌は、その環境で入手できる受容体に応じて、ギ酸レダクターゼ、硝酸レダクターゼ、亜硝酸レダクターゼ、DMSOレダクターゼまたはトリメチルアミン-N-オキシドレダクターゼを用いる。末端のオキシダーゼとレダクターゼのほとんどは誘導可能である。これらは周囲の環境に応じ、必要に応じて合成される。
シトクロムは、鉄を含む色素であり、2つの非常に異なった環境で見られる。シトクロムの一部は水可溶キャリアであり、膜に埋め込まれた大きく不動の分子構造を通して電子を運ぶ。ミトコンドリア内の可動のシトクロム電子キャリアは、シトクロムcである。細菌は、多くの異なる可動のシトクロム電子キャリアを用いる。別の種類のシトクロムは、複合体IIIやIV等の大きな分子中で見られる。これらの機能も電子キャリアであるが、非常に異なる点は、分子内の固体環境に存在している点である。電子は、可動のシトクロムかキノンのキャリアから電子伝達鎖内に入る。例えば、無機の電子供与体由来の電子は、シトクロムから電子伝達鎖に入る。酸化還元レベルがNADHより大きい電子が入れば、電子伝達鎖は逆に動いて高エネルギー分子を作る。
プロトンポンプは、膜の内外にプロトン勾配を作り出すプロセスである。プロトンは物理的に膜を通り抜けることができ、この現象はミトコンドリアの複合体I及びIVで見られる。同様の作用は、電子が反対側に動くことによっても作り出される。その結果、プロトンが細胞質側から消え、ペリプラズム側に現れたように見える。ミトコンドリアの複合体IIIはこの2つ目の型のプロトンポンプで、キノン（Qサイクル）によって仲介される。全てではないが脱水素酵素の一部もプロトンポンプである。オキシダーゼやレダクターゼのほとんどはプロトンポンプであるが、違うものもある。シトクロムbc₁は、全てではないが多くの細菌で見られるプロトンポンプである（大腸菌では見られない）。その名前が示す通り、細菌のbc₁は、ミトコンドリアのbc₁（複合体III）に似ている。プロトンポンプは、電子伝達プロセスの中心であり、膜の内外での電気化学的勾配を作り、ATP合成酵素がATPを合成できるようにする。
キノンは、膜に埋め込まれた大きく比較的不動の分子複合体を通して電子とプロトンを運ぶ脂質可溶キャリアである。細菌は、ミトコンドリアが使うキノンと同じユビキノンと、関連するメナキノン等の関連するキノンを用いる。
細菌は様々な電子供与体を用いることができる。有機分子がエネルギー源になる場合は、電子供与体はNADHかコハク酸であり、この時電子はNADH脱水素酵素かコハク酸脱水素酵素を通して電子伝達鎖に入る。その他、様々なエネルギー源に対し、ギ酸脱水素酵素、乳酸脱水素酵素、グリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素、ヒドロゲナーゼ等、様々な脱水素酵素が用いられる。これらの脱水素酵素にはプロトンポンプであるものや電子をキノンプールに集めるものがある。
日本書紀によれば垂仁天皇の御宇二十三年冬十月朔（ついたち）、天皇が誉津別皇子（ほむつわけのおうじ）をともない大殿の前に立ち給う時、鵠（くぐい；コウノトリの古称）が大空を鳴き渡った。その時、皇子が「これは何物ぞ」とお問いになったので、天皇は大いに喜び給い左右の臣に「誰か能くこの鳥を捕らえて献らむ」と詔せられた。天湯河板挙（あめのゆかわのたな）が「臣、必ず捕らえて献らむ」と奏し、この大鳥が飛び行く国々を追って廻り、出雲国で捕らえたといい、あるいは但馬国で捕らえたともいう。十一月朔、天湯河板挙はめでたくこの鵠を献上したのである。時に皇子は三十歳であったが、いまだ物言い給わず、あたかも児の泣くが如き声のみで、この日初めて人並みの言葉を発せられたのである。これほどに鵠は霊鳥なのでその棲家の地を久久比（くくひ）と呼びなし、その後この地に宮を建て、木の神「久久能智神」（くくのちのかみ）を奉斎した。これが久久比神社（くくひじんじゃ）の始まりであった。さりながら、その頃豊岡盆地は「黄沼前海」（きめさきのうみ）と称して、まったくの入海、下宮の地はその入江の汀であった。又そのあたりは樹木繁茂し、木霊のこもろう処、神自ら鎮まり座す景勝の地であった。われらの先人が、この自然の神秘と霊妙を感得して、木の神「久久能智神」を奉斎し、木の御神徳の宏大に帰依したのも宜なる哉である。