La fermentation a lieu dans le cytoplasme de la cellule. Dans les cellules procaryotes, tous les processus métaboliques ont lieu dans le cytoplasme ; dans les cellules eucaryotes, seule la fermentation a lieu dans le cytoplasme. D'autres formes de respiration chez les eucaryotes ont lieu dans les mitochondries.
Dans les cellules eucaryotes, la fermentation se produit généralement en l'absence d'oxygène. Les levures, qui utilisent la fermentation même dans des environnements où l'oxygène est disponible, sont l'exception à cette règle. Les processus métaboliques dans les mitochondries nécessitent de l'oxygène, c'est pourquoi la fermentation se produit dans le cytoplasme.
Chez les levures, la fermentation produit de l'éthanol. Les cellules animales et les procaryotes qui utilisent la fermentation produisent de l'acide lactique. Chez les animaux, la fermentation lactique est un processus de repli utilisé dans les cellules musculaires lorsque l'oxygène n'est pas disponible. Ce type de fermentation ne se produit que dans les cellules musculaires des mammifères.
Les bactéries productrices d'acide lactique sont utilisées dans la production d'aliments fermentés. Ceux-ci incluent le yaourt, la choucroute, le kimchi et certains types de bière aigre. D'autres bières et vins sont produits avec une fermentation de levures productrices d'éthanol. La pâte à pain lève par fermentation de levure; le dioxyde de carbone produit comme déchet forme les bulles qui donnent à la pâte sa structure. Industriellement, la fermentation est utilisée pour produire des biocarburants, dans la production d'hydrogène et pour traiter les déchets humains dans les stations d'épuration.
