U općem smislu, fermentacija je pretvorba ugljikohidrata kao što je šećer u kiselinu ili alkohol. Točnije, može se odnositi na korištenje kvasca za promjenu šećera u alkohol ili korištenje bakterija za stvaranje mliječne kiseline u određenim namirnicama. Taj se proces prirodno događa u mnogim različitim namirnicama uz odgovarajuće uvjete, a ljudi ga namjerno koriste tisućama godina.
Najranije upotrebe fermentacije najvjerojatnije su stvorile alkoholna pića kao što su medovina, vino i pivo. Ova pića su možda nastala još 7,000 godina prije Krista u dijelovima Bliskog istoka. Fermentacija hrane poput mlijeka i raznog povrća vjerojatno se dogodila negdje nekoliko tisuća godina kasnije, i na Bliskom istoku i u Kini. Iako je opći princip isti za sva ova pića i hranu, precizne metode postizanja i krajnji rezultati se razlikuju.
Pivo se proizvodi tako da se zrno, kao što je ječam, pšenica ili raž, proklija i osuši, te se izgnječi u kašu. Ova kaša se zatim pomiješa s vrućom vodom i počinje neka fermentacija. Nakon daljnje obrade, tekućina se prenosi u posudu, gdje se u smjesu dodaje kvasac. Ovaj kvasac “jede” šećer prisutan u kaši i pretvara ga u ugljični dioksid i alkohol. Nakon nekoliko tjedana fermentacije i daljnjeg perioda kondicioniranja, pivo je spremno za filtriranje i konzumiranje.
Vino se stvara sličnom metodom koja također uključuje fermentaciju. Grožđe se drobi kako bi se oslobodili sokovi bogati šećerom, koji se zatim ili brzo prebacuju s ljuske ili ostavljaju da odstoji neko vrijeme da upije dio okusa, tanina i boje ljuske. Zatim se dodaje kvasac, a sok od grožđa se pusti da fermentira nekoliko tjedana, nakon čega se premješta u različite posude i obrađuje sporije, te na kraju odležava ili puni u boce.
Kiseljenje hrane, kao što su krastavci, može se postići potapanjem povrća koje se želi kiseliti u slanu vodenu otopinu s dodatkom octa. S vremenom bakterije stvaraju mliječnu kiselinu koja hrani daje prepoznatljiv okus i pomaže u njenom očuvanju. Ostale namirnice mogu se ukiseliti jednostavno pakiranjem u suhu sol i dopuštanjem prirodnog procesa fermentacije.
Mlijeko se također može uzgajati, a ljudi koriste ovaj proces s mliječnim proizvodima već gotovo 5,000 godina. Nagađa se da su rani mliječni proizvodi, poput jogurta, bili rezultat prirodnih procesa koji su se dogodili kada su mlijeko uzgajale bakterije koje su se nalazile u kožnim vrećama koje su se koristile za skladištenje mliječnih proizvoda. Jogurt se danas pravi tako da se u mlijeko doda niz posebnih bakterija, kao što su L. acidophilus i L. bulgaricus, te se održava na odgovarajućoj temperaturi. Bakterije počinju pretvarati šećer u mliječnim proizvodima u mliječnu kiselinu, na kraju stvarajući ono što znamo kao jogurt.