厭氧菌（anaerobicbacteria）是一類在無氧條件下比在有氧環境中生長好的細菌，而不能在空氣（18%氧氣）和（或）10％二氧化碳濃度下的固體培養基表面生長的細菌。這類細菌缺乏完整的代謝酶體系，其能量代謝以無氧發酵的方式進行。它能引起人體不同部位的感染，包括闌尾炎、膽囊炎、中耳炎、口腔感染、心內膜炎、子宮內膜炎、腦膿腫、心肌壞死、骨髓炎、腹膜炎、膿胸、輸卵管炎、膿毒性關節炎、肝膿腫、鼻竇炎、腸道手術或創傷後傷口感染、盆腔炎以及菌血症等。

厭氧菌是人體正常菌群的組成部分，廣泛存在於人體面板和腔道的深部黏膜表面，在組織缺血、壞死，或者需氧菌感染的情況下，導致區域性組織的氧濃度降低，才發生厭氧菌感染。

由於甲硝唑被還原的中間產物對氧十分敏感，所以在有氧環境下容易失活，故只對厭氧菌發揮作用。但厭氧菌感染多為混合感染，即厭氧菌和需氧菌摻雜，兩種細菌互相促進生長，因此在治療厭氧菌感染時，須採用分別對需氧菌和厭氧菌敏感的藥物，一般與頭孢類藥物合用，提高療效。

由於厭氧菌培養需要一定的條件和時間，所以常在獲得實驗結果以前，醫生已作出抗厭氧菌治療的決定。因為感染的常見部位為口腔、腹腔、腸道及盆腔等，所以當這些部位發生感染性疾病時，治療上一般會使用抗厭氧菌類藥物。此外，當膿液或滲出液有腐敗性臭味或甜味時，提示厭氧菌感染的可能性大。