无氧呼吸通常在氧气供应不足、细胞能量需求激增以及特定环境适应等条件下被激活。不同生物或细胞类型会因所处环境或生理状态差异而启动这一代谢途径。
1、氧气供应不足
当细胞或组织处于缺氧环境时，线粒体无法通过有氧呼吸产生足够能量，此时细胞质基质中的无氧呼吸途径会被激活。例如植物根细胞在土壤积水时，或人体肌肉组织在剧烈运动时，因氧气供应速率低于消耗速率，细胞会通过糖酵解生成丙酮酸并进一步转化为乳酸或乙醇，短时间内快速生成ATP。
2、能量需求激增
在突发性高强度能量消耗场景下，即便氧气尚未完全耗尽，细胞也会优先启动无氧呼吸。这种机制常见于骨骼肌细胞应对剧烈运动时，虽然能量产出效率较低（1分子葡萄糖仅生成2ATP），但其反应速度比有氧呼吸快约100倍，可在数秒内提供急需的能量。
3、环境适应机制
某些专性厌氧微生物（如破伤风杆菌）因缺乏有氧呼吸酶系统，只能在完全无氧环境中通过无氧呼吸维持生命活动。兼性厌氧生物（如酵母菌）则根据环境氧浓度动态切换代谢方式，当处于缺氧环境时自动启动无氧呼吸途径进行乙醇发酵。
进行高强度运动时应合理控制持续时间，避免因乳酸过度积累导致肌肉酸痛。若出现持续性肌肉无力或酸中毒症状，建议及时就医评估代谢功能。微生物培养等特殊场景需严格按照不同菌种的氧需求配置培养环境。