Ферментация — биохимическая переработка органических веществ (сырья или продукта) при помощи ферментов (белковых катализаторов) или под воздействием микроорганизмов. Ферменты могут вырабатываться микроорганизмами или содержаться в самом сырье (например, в случае ферментации чайных листьев). В случае анаэробной переработки органических веществ с микроорганизмами ферментация называется брожением (частный случай ферментации). Ферментация предполагает также переработку веществ отдельными ферментами и ферментными комплексами. Ферментация может быть как анаэробной, так и аэробной.

Ферментация обычно происходит в живой клетке. Часто путают с брожением, но ферментация — это лишь более простая часть из многих сложных процессов брожения. Например, в результате брожения размножаются дрожжи, а под действием ферментов, вырабатываемых дрожжами, сахар превращается в спирт.