从发展的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化来的。因为在远古的时候，地球上的大气中没有氧气，微生物适应在无氧条件下生活，到现今，这些微生物（专性兼气微生物）内仍缺乏氧化酶类，不能有效地利用分子氧，只能在无氧条件下生活，分子氧对它们反而有害。随着绿色植物出现，光合作用放出的氧气，改变空气的成分，于是出现好气性微生物，其体内含有完善的有氧呼吸酶系统，能够利用分子氧，能量利用效率又高，因此，这是生物代谢类型上的一个显著变化。尽管现今高等植物的呼吸类型主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。例如，在缺氧的条件下，高等植物可进行短时期的无氧呼吸，以适应不利环境。又如，在正常缺氧的环境中，该高等植物的某些部分亦进行一些无氧呼吸，如种子萌发时，种皮未破裂之前只进行无氧呼吸，体积大的贮存器官（如甜菜块根和马铃薯块茎）和果实（如苹果果实）的内部，也进行无氧呼吸；水稻等沼泽植物具有较强烈的无氧呼吸系统。
