Bij afwezigheid van zuurstof kan er geen cellulaire ademhaling plaatsvinden. Cellulaire ademhaling is het proces waarbij cellen de chemische energie van glucose omzetten in adenosinetrifosfaat (ATP), de primaire energiebron voor de cel. Zonder zuurstof kan de laatste fase van cellulaire ademhaling, bekend als oxidatieve fosforylering, niet plaatsvinden.

Als gevolg hiervan moet de cel vertrouwen op alternatieve routes om ATP te genereren, zoals anaerobe glycolyse. Anaerobe glycolyse is een minder efficiënt proces dat aanzienlijk minder ATP produceert in vergelijking met cellulaire ademhaling. Daarom zal de cel een ernstig energietekort ervaren, wat leidt tot verslechtering van verschillende cellulaire functies en uiteindelijk tot celdood.

Bovendien kan de ophoping van pyruvaat, een product van anaërobe glycolyse, een verlaging van de pH van de cel veroorzaken, wat leidt tot cellulaire acidose. Deze zure omgeving verstoort de cellulaire processen verder, waardoor de algehele impact van zuurstofgebrek wordt verergerd.

Samenvattend resulteert de afwezigheid van zuurstof in de cel in het stoppen van de cellulaire ademhaling, wat leidt tot energie-uitputting, ophoping van afvalproducten en cellulaire disfunctie, wat uiteindelijk resulteert in celdood.