การออกกำลังกายไม่ใช้ออกซิเจน (อังกฤษ: anaerobic exercise) เป็นการออกกำลังกายที่หนักพอให้เกิดแลกเตต นักกีฬาใช้การออกกำลังกายดังกล่าวในกีฬาที่ไม่ใช้ความทนทาน (non-endurance sport) เพื่อส่งเสริมความแข็งแรง ความเร็วและพละกำลัง และนักเพาะกายใช้เพื่อสร้างมวลกล้ามเนื้อ ระบบพลังงานกล้ามเนื้อที่ฝึกโดยใช้การออกกำลังกายไม่ใช้ออกซิเจนพัฒนาขึ้นแตกต่างจากการออกกำลังกายใช้ออกซิเจน นำไปสู่สมรรถภาพที่เพิ่มขึ้นในระยะสั้น กิจกรรมที่มีความหนักสูง ซึ่งกินเวลาหลักวินาทีจนถึง 2 นาที
เมแทบอลิซึม
เมแทบอลิซึมไม่ใช้ออกซิเจนเป็นส่วนตามธรรมชาติของการใช้พลังงานเมแทบอลิซึมทั้งร่างกายอย่างหนึ่งกล้ามเนื้อกระตุกเร็ว (แยกกับกล้ามเนื้อกระตุกช้า) ทำงานโดยใช้ระบบเมแทบอลิซึมไม่ใช้ออกซิเจน ทำให้การเรียกใช้เส้นใยกล้ามเนื้อแบบกระตุกเร็วนำไปสู่การใช้พลังงานไม่ใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้น การออกกำลังกายหนักที่กินเวลาตั้งแต่ 4 นาทีขึ้นไป (เช่น การวิ่ง 1 ไมล์) อาจมีองค์ประกอบการใช้พลังงานไม่ใช้ออกซิเจนอยู่ สำหรับการฝึกแบบคาบความเข้มสูง แม้ยึดการออกกำลังการใช้ออกซิเจนอย่างการวิ่ง ปั่นจักรยานและพายเรือ แต่ที่สุดแล้วจะกลายเป็นไม่ใช้ออกซิเจนเมื่อออกกำลังกายขณะมีอัตราหัวใจเต้นเกิน 90% ของอัตราหัวใจเต้นสูงสุด การใช้พลังงานไม่ใช้ออกซิเจนสามารถบอกปริมาณได้แม่นยำยาก แม้มีวิธีการที่สมเหตุผลหลายวิธีคะเนองค์ประกอบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อออกกำลังกายอยู่
ในทางกลับกัน การออกกำลังกายใช้ออกซิเจนได้แก่กิจกรรมความหนักน้อยกว่าที่ออกเป็นระยะเวลานาน กิจกรรมอย่างการเดิน จ็อกกิง พายเรือและปั่นจักรยานต้องอาศัยออกซิเจนปริมาณมากเพื่อก่อกำเนิดพลังงานที่จำเป็นต่อการออกกำลังกายเป็นเวลานาน (คือ การใช้พลังงานใช้ออกซิเจน) ในกีฬาที่ต้องอาศัยการออกกำลังกายปล่อยพลังสั้นซ้ำ ๆ ระบบไม่ใช้ออกซิเจนจะทำให้กล้ามเนื้อฟื้นตัวสำหรับการปล่อยพลังครั้งถัดไป ฉะนั้น การฝึกสำหรับกีฬาหลายชนิดจึงต้องการให้มีการพัฬนาระบบการผลิตพลังงานทั้งสองแบบ
ระบบพลังงานไม่ใช้ออกซิเจนสองประเภท ได้แก่ 1) ฟอสเฟตพลังงานสูง อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต และครีเอตีนฟอสเฟต และ 2) ไกลโคไลซิสไม่ใช้ออกซิเจน อย่างแรกเรียก ไม่ใช้ออกซิเจนแบบไม่มีแล็กติก (alactic anaerobic) และอย่างหลังเรียก ไม่ใช้ออกซิเจนแบบมีแลคติก (lactic anaerobic) ฟอสเฟตพลังงานสูงถูกเก็บไว้ปริมาณจำกัดภายในเซลล์กล้ามเนื้อ ไกลโคไลซิสไม่ใช้ออกซิเจนใช้กลูโคส (และ ไกลโคเจน) อย่างเดียวเป็นเชื้อเพลิงในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนหรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการ ATP ในอัตราสูงกว่าเมแทบอลิซึมใช้ออกซิเจน ผลของการสลายกลูโคสอย่างรวดเร็วได้แก่การเกิดกรดแล็กติก (หรือจะกล่าวให้เหมาะสมมากขึ้น เป็นแลกเตต คู่เบสของกรดแล็กติก ที่ระดับ pH ชีวภาพ) การออกกำลังกายที่กินเวลาถึงประมาณ 30 วินาทีอาศัยระบบฟอสฟาเจน ATP-CP แบบแรก เกินจากนี้ระบบเมแทบอลิซึมที่อาศัยไกลโคไลซิสทั้งแบบใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนจะมีบทบาทนำ
แล็กเตต ผลพลอยได้จากไกลโคไลซิสไม่ใช้ออกซิเจน เดิมคิดกันว่ามีผลเสียต่อการทำหน้าที่ของกล้ามเนื้อ แต่ผลดูเหมือนน่าจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อระดับแล็กเตตสูงมากเท่านั้น ระดับแล็กเตตที่สูงเป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงหลาย ๆ อย่างที่เกิดขึ้นในและรอบเซลล์กล้ามเนื้อระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนักซึ่งสามารถนำไปสู่อาการล้าได้ อาการล้า ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อล้มเหลว เป็นหัวข้อที่ซับซ้อน ความเข้มข้นของแล็กเตตในกล้ามเนื้อและเลือดที่สูงเป็นผลลัพธ์ตามธรรมชาติของการออกแรงทุกอย่าง ประสิทธิภาพของกิจกรรมไม่ใช้ออกซิเจนสามารถพัฒนาได้ด้วยการฝึก