食物发酵的原理是指利用微生物——酵母菌或细菌——在厌氧条件下将碳水化合物转化为酒精或有机酸的过程。发酵通常意味着需要微生物的作用。发酵一词有时特指糖转化为乙醇，生产酒精饮料，如葡萄酒、啤酒和苹果酒。然而，类似的过程也发生在面包的发酵过程(酵母活动产生的二氧化碳)中，以及酸味食物的保存过程中产生的乳酸，如酸菜和酸奶。
发酵是最重要的食品加工技术之一。许多发酵后的产品可以延长保质期。除了是更稳定的产品和去除抗营养成分，所有发酵食品都有香气和花的特点，直接或间接地导致发酵微生物。食品发酵过程中最常见的微生物是细菌、酵母和霉菌。微生物酶在食品发酵中也起着重要作用。发酵食品在改善食品安全、增加收入和就业、改善生计、改善全世界数百万人的营养和社会福利等方面发挥着重要作用。发酵受到许多因素的影响，包括水分、温度、溶解的o2浓度和溶解的CO2。这些因素的变化可能会影响发酵的速度、产品的感官特性、营养质量和其他理化特性。发酵保存易腐烂的原料。
世界各地都有大量的发酵食品。每个国家都有自己的发酵食品类型，代表了那个地方的主食和原料。虽然每个人都知道这些产品，但它们可能与发酵无关。事实上，世界上许多发酵食品的生产方法很可能是未知的，而且是偶然产生的。一些比较明显的发酵水果和蔬菜产品是酒精饮料——啤酒和葡萄酒。然而，更多的发酵水果和蔬菜产品产生于乳酸发酵，在满足世界人口的很大一部分的营养需求方面是极其重要的。
食品发酵是将糖类和其他碳水化合物转化为酒精或防腐剂有机酸和二氧化碳。这三种产品都有人类的用途。果汁转化为酒，谷物制成啤酒，以及富含淀粉的食物，如土豆等，经过发酵后蒸馏制成酒，如杜松子酒和伏特加酒，都是酒精的生产。在生产二氧化碳时，用二氧化碳来制作面包的酵母。利用有机酸的生产来保存和调味蔬菜和乳制品。
食品发酵有五个主要目的：通过开发食品基质中的各种风味、香气和质地，丰富饮食；通过乳酸、酒精、醋酸和碱性发酵来保存大量的食品；通过蛋白质、必需氨基酸和维生素来丰富食品基质；消除反营养物质；减少烹饪时间和相关燃料的使用。除了食物发酵的原理，还应该了解发酵食物的副作用。
灭菌是食品发酵过程中需要考虑的一个重要因素。如果不能彻底清除设备和储存容器中的微生物，可能会导致发酵过程中有害生物的繁殖，有可能增加肉毒杆菌等食源性疾病的风险。产生异味和变色可能是有害细菌进入食品的迹象。
自1985年以来，阿拉斯加州的肉毒杆菌病病例不断增加。阿拉斯加的肉毒症病例比美国其他任何一个州都多。这是由于爱斯基摩人的传统习俗造成的，即让动物产品，如整条鱼、鱼头、海象、海狮和鲸鱼鳍、海狸尾巴、海豹油和鸟类等动物产品在食用前长时间发酵。
世界卫生组织根据流行病学研究，将腌制食品列为可能的致癌物。其他研究发现，发酵食品中含有一种致癌的副产品--氨基甲酸乙酯（氨基甲酸乙酯）。"2009年对整个亚洲地区现有研究的一项综述认为，经常食用腌制蔬菜的人患食道鳞状细胞癌的风险大约会增加一倍。"
