هي عملية تحويل الكربوهيدرات إلى كحول أو أحماض عضوية باستخدام الكائنات الحية الدقيقة (الخمائر أو البكتيريا) في ظروف لاهوائية. التخمير يعني عادةً إظهار تأثير الميكروبات. علم التخمير يُعرف باسم الزيمولوجيا أو الزيمورجي
وتشير أحيانًا بشكل خاص إلى التحويل الكيميائي للسكريات إلى الإيثانول، وإنتاج المشروبات الكحولية تحدث عمليات مماثلة في تخمير الخبز (إنتاج ثاني أكسيد الكربون بواسطة نشاط الخميرة)، وإنتاج حمض اللاكتيك مثل مخلل الملفوف والزبادي، وكذلك في حفظ الأطعمة الحامضة تشمل الأطعمة المخمرة الأخرى التي تُستهلك بشكل شائع الخل والزيتون والجبن. الأطعمة المحلية التي تُحضَّر بالتخمير تشمل أيضًا الفاصوليا والحبوب والخضروات والفواكه والعسل ومنتجات الألبان والأسماك..
وتعد التخمر أقدم مبدأ أو طريقة لحفظ الغذاء، وهو إنتاج أو تحويل الكربوهيدرات إلى أحماض وكحول، وخميرة. ولكن هذا يتم بشروط معينة وهي أن تحفظ المنتجات تحت ظروف اللاهوائية للمنتجات وتوفّر البيئة المناسبة يصبح الطعام ضد التحلل الميكروبي بحيث لا توجد أي فسفرة تأكسدية للحفاظ على إنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات بواسطة عملية التحلل. كما يتم تمثيل البيروفات إلى العديد من المركبات المختلفة في أثناء عملية التخمير. حيث تعبر عملية التخمر اللبني عن إنتاج الحامض اللبني من البيروفات؛ في حين تُعَبِّر عملية التخمر الكحولية عن تحول البيروفات إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون؛ إلا أن عملية التخمير اللبني المغاير هي إنتاج الحمض اللبني (اللاكتيك) بالإضافة إلى الأحماض الأخرى والكحوليات.
تمثل السكريات الركيزة الأكثر شيوعاً لعملية التخمر، ومن أشهر الأمثلة على منتجات عملية التخمر كلٌ من الإيثانول، حمض اللاكتيك، والهيدروجين. على الرغم من ذلك، فهناك الكثير من المركبات الغريبة يمكن إنتاجها بواسطة عملية التخمر والتي منها الأسيتون. تستخدم الخميرة في عملية تخمير (المواد الغذائية) لإنتاج الإيثانول في صناعة البيرة، الخمور والمشروبات الكحولية الأخرى، والتي تسير جنباً إلى جنب مع إنتاج كمياتٍ ضخمةٍ من ثنائي أكسيد الكربون. كما تحدث عملية التخمير في عضلات الثدييات خلال فترات ممارسة النشاطات المكثفة، عندما تصبح مصادر الأكسجين محدودة، مما يؤدي إلى إنتاج حمض اللاكتيك.
تخدم تخمير الطعام خمسة أهداف رئيسية:
تطوير نكهات وروائح وقوامات متنوعة في ركائز الطعام؛ الحفاظ على كميات كبيرة من الطعام من خلال التخمرات اللبنية، الكحولية، الخلّية والقلوية؛ إثراء ركائز الطعام بالبروتينات، الأحماض الأمينية الأساسية والفيتامينات؛ القضاء على المواد المضادة للتغذية؛ وتقليل وقت الطهي واستخدام الوقود المرتبط به