Fermentatie (Latijn: fermentum, zuurdeeg) is in de biochemie het omzetten van biologische materialen met behulp van bacteriën, celculturen of schimmels in afwezigheid van zuurstof (anaeroob). Ook het toevoegen van enzymen kan leiden tot fermentatie. Het wordt tegenwoordig gebruikt voor alle processen in de biochemie waarbij biologische (bulk)producten worden geproduceerd.