La lavorazione anaerobica consente diverse varianti, che peró si differenziano notevolmente dai metodi di lavorazioni abituali.
Come suggerisce il nome (“On” – “aerobico” = “senza” – “ossigeno”), qui il processo di fermentazione delle ciliegie di caffè avviene senza CO2. Tuttavia, il termine “fermentazione anaerobica”, come viene spesso utilizzato, è fuorviante poiché ogni fermentazione è naturalmente anaerobica. Durante la lavorazione anaerobica, la fermentazione avviene in ambiente anaerobico, escludendo l'ossigeno.
Dopo la raccolta, le ciliegie di caffè vengono poste in un sacchetto, un serbatoio o un contenitore, che viene usccessivamente sigillato ermeticamente. Alcuni contenitori hanno una valvola attraverso cui può fuoriuscire l'ossigeno presente all'interno e anche quello prodotto dalla fermentazione stessa. Un altro approccio consiste nel riempire il contenitore con le ciliegie e aggiungere anidride carbonica (CO2) per espellere l'ossigeno. Quali ciliegie vengono messe nei contenitori e in quale stato dipende dalla decisione dei singoli agricoltori: le ciliegie di caffè possono essere inserite con o senza polpa, come "naturali" o dopo il "processo honey". A seconda dello stato, il sapore del caffè può cambiare notevolmente.
La lavorazione anaerobica sta diventando sempre più popolare anche perché offre maggiori possibilità di controllo rispetto ad altri metodi. Gli agricoltori possono facilmente monitorare la durata della fermentazione, la temperatura, il pH e il grado Brix (l'unità di misura per la quantità di solidi disciolti). In Etiopia, ad esempio, le ciliegie in un sacco sigillato ermeticamente vengono talvolta immerse in un fiume per un efficace raffreddamento per oltre 48 ore. Per misurare il pH, è sufficiente aprire brevemente il coperchio del contenitore o la chiusura del sacco. I valori rilevati possono poi essere utilizzati anche per la lavorazione del raccolto successivo.
Dopo la fermentazione, non ci sono limiti per gli agricoltori su come possono continuare a lavorare i chicchi. Alcuni li asciugano al sole, mentre altri li "pulperanno", se non erano stati puliti prima della fermentazione. L'assenza di ossigeno produce determinati acidi che conferiscono al caffè un sapore unico. In particolare, l'acido lattico che si forma influisce fortemente sul profilo del caffè. Tuttavia, il modo in cui viene influenzato dipende dai vari fattori sopra menzionati: tempo, temperatura, pH, misurazione Brix e possibili misure di lavorazione successive.