V splošnem smislu je fermentacija pretvorba ogljikovih hidratov, kot je sladkor, v kislino ali alkohol. Natančneje, lahko se nanaša na uporabo kvasa za spreminjanje sladkorja v alkohol ali uporabo bakterij za ustvarjanje mlečne kisline v določenih živilih. Ta proces se naravno pojavlja v številnih različnih živilih ob ustreznih pogojih in ljudje ga namerno uporabljajo že več tisoč let.
Najzgodnejše uporabe fermentacije so najverjetneje ustvarile alkoholne pijače, kot so medica, vino in pivo. Te pijače so morda nastale že 7,000 let pred našim štetjem v delih Bližnjega vzhoda. Fermentacija živil, kot so mleko in različna zelenjava, se je verjetno zgodila nekaj tisoč let pozneje, tako na Bližnjem vzhodu kot na Kitajskem. Čeprav je splošno načelo za vse te pijače in živila enako, se natančne metode za dosego tega in končni rezultati razlikujejo.
Pivo je narejeno tako, da se zrnje, kot je ječmen, pšenica ali rž, kali in posuši ter pretlači v kašo. To kašo nato zmešamo z vročo vodo in začne se nekaj fermentacije. Po nadaljnji obdelavi tekočino prelijemo v posodo, kjer zmesi dodamo kvas. Ta kvas »poje« sladkor, ki je prisoten v drozgi, in ga pretvori v ogljikov dioksid in alkohol. Po nekaj tednih fermentacije in nadaljnjem obdobju kondicioniranja je pivo pripravljeno za filtriranje in uživanje.
Vino nastane po podobni metodi, ki vključuje tudi fermentacijo. Grozdje se zdrobi, da se sprosti sok, bogat s sladkorjem, ki se nato bodisi hitro odstrani z lupine ali pusti nekaj časa počivati, da absorbira nekaj okusa, taninov in barve lupine. Nato dodamo kvas in grozdni sok pustimo fermentirati nekaj tednov, nato pa ga premaknemo v različne posode in obdelamo počasneje ter na koncu staramo ali ustekleničimo.
Kisanje živil, kot so kumare, lahko dosežemo tako, da zelenjavo, ki jo želimo vložiti, potopimo v slano vodno raztopino z dodatkom kisa. Sčasoma bakterije ustvarijo mlečno kislino, ki daje hrani značilen okus in pomaga pri ohranjanju. Ostala živila je mogoče vložiti preprosto tako, da jih zapakirate v suho sol in omogočite naravni proces fermentacije.
Mleko je mogoče tudi kultivirati in ljudje uporabljajo ta postopek z mlečnimi izdelki že skoraj 5,000 let. Špekulira se, da so bili zgodnji mlečni izdelki, kot je jogurt, posledica naravnih procesov, ki so se zgodili, ko so mleko gojile bakterije, ki so živele v kožnih vrečah, ki se uporabljajo za shranjevanje mlečnih izdelkov. Jogurt dandanes izdelujejo tako, da mleku dodajo številne posebne bakterije, kot sta L. acidophilus in L. bulgaricus, in ga vzdržujejo na ustrezni temperaturi. Bakterije začnejo pretvarjati sladkor v mlečnih izdelkih v mlečno kislino in sčasoma ustvarijo tisto, kar poznamo kot jogurt.