Los organismos procarióticos pueden obtener energía de muchas maneras diferentes.
Una forma común es a través de la respiración anaeróbica, en la cual el flujo de electrones pasa por un sistema de transporte de electrones a un aceptador final de electrones de sulfato que forma azufre o mediante el uso de otra sustancia no electronegativa que no contiene oxígeno. Este proceso ocurre en la membrana plasmática de los procariotas, homólogos de las crestas mitocondriales. La razón por la cual las mitocondrias comparten similitudes con este método se debe al hecho de que las mitocondrias fueron una vez procariotas según la teoría del endosimbionte.
Otro método es a través de una simple y buena fermentación. Esto implica la glucólisis seguida de la reducción de piruvato o acetaldehído por NADH (ácido láctico y fermentación alcohólica, respectivamente). Se cree que la fermentación es la base evolutiva de las vías metabólicas más complejas, como la respiración aeróbica, de modo que este método de producción de energía se produjo en abundancia antes de la introducción de oxígeno en la atmósfera por parte de la fotosíntesis.