如果大氣中從來沒有氧氣， 那麼現在地球上會不會出現不需要氧氣的生物？原始大氣是沒有氧氣的， 第一批能夠完成有氧光合作用， 將陽光和二氧化碳轉化為糖和氧的微化物， 大約在距今約24億年前出現在地球上。
根據這一理論， 在此之前， 地球的海洋在大氣中都不存在氧， 在這之前生物基本上都是微生物， 它們幾乎是無氧呼吸的。 後來由於氧氣的大量產生， 使得大部分無氧呼吸的生物滅絕了。 不過仍然有無氧呼吸的生物存活了下來。 比如肉毒桿菌， 破傷風桿菌， 甚至蛔蟲， 也不需要氧氣就可以生存。
日本海洋科技中心和北海道大學組成的研究小組， 在一個噴出300攝氏度熱水孔中找到了兩組細菌， 它們依靠呼吸沼氣和吞噬其他細菌的屍體生存， 這兩種細菌只要接觸到氧氣都會立即死亡。
此前科學家已經在深海中發現有厭氧細菌的存在， 這些厭氧細菌必須依靠海洋浮游生物才能生存， 深海細菌群很可能已經形成了一個， 互相依存的生態體系。
人類覺得氧氣是生命運動之源， 但是對於厭氧的物種而言， 氧氣根本就是毒氣， 因為氧氣的反應活性實在在是太強了， 進入微生物後可以產生反應性更強的超氧化物， 和過氧化物之類的一系列活性物質， 他們可以跟很多的生物分子反應， 從而殺死微生物。
26億年前， 地球氧氣含量突然暴增， 才有了今天地球上龐大的生物群體。 這個事件的起因到目前也沒有完全確定。 主流觀點認為， 是大量的藍藻光合作用產生了氧氣， 導致大部分厭氧生物滅絕了。 剩下的厭氧生物學會了和氧氣共存。 要麼選擇呆在氧含量很低的地方， 要麼就想辦法進化。