Perbedaan utama antara Mikroorganisme Aerobik dan Anaerobik adalah kebutuhan oksigen untuk mikroorganisme aerobik yang bertahan hidup sementara itu bukan untuk mikroorganisme anaerobik. Artinya, mikroorganisme aerobik membutuhkan oksigen sebagai akseptor elektron terakhirnya selama respirasi aerobik sedangkan mikroorganisme anaerob tidak memerlukan oksigen untuk respirasi selnya.
Respon terhadap oksigen merupakan dasar untuk klasifikasi mikroorganisme sebagai aerob dan anaerobik. Oleh karena itu, mikroorganisme tersebut memiliki karakteristik yang berbeda untuk menjalankan fungsinya selama respirasi sel. Oleh karena itu, mikroba aerob menjalani respirasi aerobik, sedangkan mikroba anaerob menjalani respirasi anaerobik.