Anaeroobne glükolüüs on metaboolne protsess, mille käigus glükoos, suhkrumolekul, lagundatakse ilma hapnikku kasutamata. Nagu aeroobne glükolüüs, mis metaboliseerib glükoosi hapniku juuresolekul, toodab see rakkudele energiat. Glükoosi lagundamisel ilma hapnikku kasutamata tekib aga ka laktaat, mis protsessi pikema aja jooksul põhjustab üldjuhul laktatsidoosi ehk vere pH-taseme langust. Tavaliselt leevendub see, kui normaalne hapnikutase taastub rakku ja aeroobne glükolüüs võtab võimust.
Tavaliselt toimub anaeroobne glükolüüs lihasrakkudes intensiivse füüsilise tegevuse ajal. Kui konkreetse tegevuse energiavajadust ei kaeta aeroobsete vahenditega piisavalt, töötlevad lihasrakud glükoosi ilma hapnikku kasutamata, et kiiresti energiat toota. Lõpuks ujutatakse ümbritsev kude laktaadiga üle ja lihaste aktiivsus üldiselt väheneb. Kui laktaadi kontsentratsioon veres suureneb, muudetakse see hapniku abil aeglaselt maksas tagasi glükoosiks. Glükoosi muundumist laktaadiks ja laktaadi tagasi glükoosiks nimetatakse Cori tsükliks, mida kirjeldasid Carl ja Gerty Cori 1930. ja 1940. aastatel.
Teatud rakud ja koed muudavad glükoosi laktaadiks isegi hapniku juuresolekul, sealhulgas punased verelibled ja võrkkesta rakud. Kuna kõige varasemad rakud pidid arenema hapnikuvaestes tingimustes, arenesid energia tootmiseks metaboolsed rajad, nagu anaeroobne glükolüüs. Seda protsessi kasutavad tavaliselt ka rakud, millel puuduvad mitokondrid.
Tavaliselt toodab glükolüüs ühest glükoosimolekulist kaks püruvaadi molekuli, samuti molekuli nimega NADH. Iga püruvaadi molekul muundatakse tavaliselt atsetaadiks ja seejärel töödeldakse sidrunhappe tsüklis, et moodustada süsinikdioksiid ja vesi, samal ajal kui NADH oksüdeeritakse NAD+-ks, suunates oma elektronid mitokondrites olevale hapnikumolekulile. NAD+ on glükolüüsi protsessis vajalik elektronaktseptor ja ilma selleta glükolüüs peatuks.
Anaeroobsetes tingimustes puudub tavaliselt NADH-st elektroni vastuvõtmiseks vajalik hapnikumolekul, mis sunnib rakku leidma teist elektronaktseptorit. Seda rolli täitev molekul on tavaliselt laktaat, mis on püruvaadi redutseeritud vorm. Ensüüm, mida nimetatakse laktaatdehüdrogenaasiks, katalüüsib reaktsiooni, mis muudab püruvaadi laktaadiks. Protsessi käigus loovutab NADH oma elektroni püruvaadiks ja muundatakse NAD+-ks, mis seejärel glükolüüsis kasutamiseks taaskasutatakse.