Tout comme la photosynthèse et la respiration cellulaire, la fermentation désigne un ensemble de réactions biochimiques qui permettent à un organisme de produire de l'énergie. Cependant, elle a un faible rendement énergétique ; la plupart des animaux ne l'utilisent qu'en cas d'activité musculaire intense, quand la respiration ne fournit plus un apport suffisant d'oxygène. La fermentation est cependant pratiquée de façon exclusive par quelques êtres vivants : des micro-organismes comme les levures, les bactéries et certains protozoaires, et quelques vers.

On distingue deux grands types de fermentation : la fermentation aérobie, dans laquelle la présence d'oxygène est indispensable (c'est le cas de la fermentation acétique qui transforme le vin en vinaigre), et la fermentation anaérobie, qui se produit en l'absence d'oxygène (par exemple la fermentation alcoolique, qui transforme les jus sucrés des fruits en alcool, et la fermentation lactique, qui entraîne la coagulation du lait).

La fermentation est utilisée dans le domaine agroalimentaire pour produire les boissons alcoolisées, le vinaigre et le fromage, mais aussi en industrie pour fabriquer certains produits chimiques (acide citrique, glycérol, enzymes, alcaloïdes, antibiotiques, etc.).