Lên men là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối (tăng sinh) hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất (các hợp chất sinh hóa), như chuyển đổi đường thành sản phẩm như: axit, khí hoặc rượu...của nấm men hoặc vi khuẩn, hoặc trong trường hợp lên men axit lactic trong tế bào cơ ở điều kiện thiếu khí oxy. Lên men cũng được sử dụng rộng rãi hơn trong sự tăng sinh khối của vi sinh vật trên môi trường sinh trưởng, sự tích lũy các sản phẩm trao đổi chất hữu ích cho con người trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật. Nhà sinh vật học người Pháp Louis Pasteur được ghi nhớ như là người hiểu rõ sự lên men và nguyên nhân vi sinh vật của nó. Khoa học của sự lên men được biết như "zymology"Quá trình lên men trong cơ thể diễn ra trong điều kiện thiếu oxy (khi chuỗi vận chuyển electron không thể diễn ra) và trở thành phương tiện chủ yếu của tế bào để sản xuất ATP (năng lượng). Nó chuyển NADH và pyruvate được sản sinh trong bước thủy phân Glucose thành NAD+ và những phân tử nhỏ hơn(xem ví dụ bên dưới). Khi có mặt của O2, NADH và pyruvate được dùng cho hô hấp; đó là sự oxy hóa phosphoryl hóa, nó sinh ra nhiều ATP hơn, vì lý do đó, các tế bào thường tránh quá trình lên men nếu có sự hiện diện của oxy. Ngoại lệ bao gồm VSV kỵ khí bắt buộc, nó không chịu được oxy.Bước đầu tiên, thủy phân glucose, chung cho tất cả các con đường lên men:Pyruvate là CH3COCOO−. Pi là phosphate.Hai phân tử ADP và hai Pi được chuyển đổi thành 2 phân tử ATP và hai phân tử nước thông qua sự phosphoryl hóa mức độ cơ chất. Hai phân tử của NAD+ được khử thành NADH Trong quá trình oxy hóa phósphoryl hóa, năng lượng cho sự tạo thành ATP được bắt nguồn từ gradient proton điện hóa được tạo ra qua màng ty thể trong (hoặc, trong trường hợp vi khuẩn, màng tế nào) thông qua chuỗi vận chuyển điện tử. Thủy phân glucoza quá trình phosphoryl hóa ở mức độ cơ chất (ATP sinh ra trực tiếp từ phản ứng này)Quá trình lên men đã được con người sử dụng cho sản xuất thực phẩm hoặc nước giải khát ở thời kỳ đồ đá. Ví dụ, lên men được dùng để bảo quản trong quá trình lên men acid lactic được tìm thấy trong thực phẩm muối chua như là dưa muối, kim chi và yaua, cũng như trong quá trình sản xuất thức uống có cồn như rượu và bia. Quá trình lên men thậm chí diễn ra trong dạ dày của động vật, cũng như ruột người. Hội chứng nhà máy bia là hội chứng y khoa hiếm gặp khi bao tử chứa nấm men bia, phân giải tinh bột thành cồn, thứ có thể đi vào trong máu.