Die Gärung ist ein anaerober Prozess mit der Verwendung von Zucker ohne Sauerstoff. So wird beispielsweise während der Milchsäuregärung, wenn die Muskeln keinen Sauerstoff mehr haben, die Glukose während der Glykolyse in zwei Pyruvatmoleküle zerlegt, was zwei ATP produziert und zwei NAD-Moleküle zu NADH reduziert. Dann reagiert das NADH mit Pyruvat zu Laktat, ohne Kohlendioxid-Freisetzung und ohne weiterer ATP-Produktion. Um die gleiche Menge an ATP wie die aerobe Atmung zu produzieren, muss die Zelle viel mehr Zucker aufnehmen. Nachdem NADH oxidiert wurde, wird NAD+ in die Glykolyse zurückgeführt, wo ATP durch den Abbau von Glukose gewonnen wird. Beim Menschen können die Muskelzellen bei Sauerstoffmangel durch diesen Prozess bei anstrengendem Training ATP produzieren. Das aufgebaute überschüssige Laktat wird dann vom Blut zur Leber transportiert, wo es wieder in Pyruvat umgewandelt wird.