Bei einer Fermentation (fermentum, lat. = Gärung) werden mithilfe von Bakterien oder Pilzen biologische Stoffe zersetzt und in neue Verbindungen umgewandelt. Für die eigentliche Umwandlung sind aber nicht die Bakterien selbst, sondern Enzyme (Fermente) verantwortlich, die von den Bakterien freigesetzt werden.
Fermentation spielt in der Verarbeitung von Lebensmitteln eine wichtige Rolle – beispielsweise bei der Herstellung von Sauerkraut, Käse, Joghurt, Salami oder auch von alkoholreichen Getränken wie Wein. Auch im Darm findet Fermentation statt. Dabei entstehen Gase und Flüssigkeiten, die für Blähungen, Durchfall und Bauchschmerzen verantwortlich sind.