Fermentacja – proces beztlenowych przemian enzymatycznych związków chemicznych (przede wszystkim zawierających grupę hydroksylową), których efektem jest uzyskanie energii, najczęściej pod postacią ATP. Proces umożliwia uzyskanie energii użytecznej metabolicznie – ATP – w warunkach beztlenowych organizmom stale lub okresowo żyjącym w warunkach beztlenowych. Fermentacje przeprowadzane są przez liczne drobnoustroje lub wytworzone przez nie enzymy.
Niektóre procesy produkcji związków organicznych z wykorzystaniem mikroorganizmów w biotechnologii określane są nazwa fermentacja pomimo zachodzenia w warunkach tlenowych. Przykładem jest fermentacja octowa przebiegająca z dostępem tlenu.
Do najważniejszych rodzajów fermentacji należą:
