經發酵過程制造食品時所利用的。最常用的有酵母菌、曲霉以及細菌中的乳酸菌、醋酸菌、黃短桿菌、棒狀桿菌等。通過這些微生物作用制成的食品通常有以下5類(見表[代表性的發酵食品及其使用的微生物]):①酒精飲料,如蒸餾酒、黃酒、果酒、啤酒等;②乳制品，如酸奶、酸性奶油、馬奶酒、干酪等；③豆制品,如豆腐乳、豆豉、納豆等；④發酵蔬菜,如泡菜、酸菜等；⑤調味品，如醋、黃醬、醬油、甜味劑（如天冬甜味精）、增味劑（如5′-核苷酸）和味精等。

　　細菌　細菌的形態常隨生活環境的變化而改變。但在一定的環境條件下，各種細菌具有一定的形態，基本形態有球狀、桿狀和螺旋狀 3種。大多數球菌的直徑為0.5～2.0m，桿菌一般寬 0.5～1μm，長 1～5μm。產芽孢的細菌一般比無芽孢的細菌稍大些。細菌的質量約為1×10～1×10mg。細菌的表面積／體積比很大，因此它們的新陳代謝十分活躍。如乳酸桿菌的表面積／體積比為120000,而體重為100kg的人的表面積／體積比只有0.3；乳酸桿菌1小時所產生的乳酸約為其體重的1000～10000倍,而一個人要想得到1000倍于其體重的糖代謝物則需要40年。利用細菌這種活躍的代謝功能可在發酵食品中創造多種有用產品。

　　細菌的繁殖是以細胞分裂方式進行的，其繁殖速度很快，最短的世代時間僅十幾分鐘，生長緩慢的細菌也只需幾小時。

　　用于發酵食品中的細菌，主要有醋酸桿菌、非致病棒桿菌和乳酸菌3種。

　　醋酸桿菌　常見于腐爛的水果、蔬菜、酸果汁、醋和飲料酒中。屬革蘭氏陰性無芽孢桿菌,兼性好氧,但易出現退化型。退化型菌體出現枝狀、絲狀等彎曲狀。老培養物中的菌株革蘭氏染色也常常出現變化。醋酸桿菌能氧化乙醇使之成為乙酸，因而是制造食醋的主要菌種。

　　非致病棒桿菌　經常從土壤、水、空氣和被污染的細菌培養皿或血平板中分離得到。非致病棒桿菌中的谷氨酸棒桿菌、力士棒桿菌、解烴棒桿菌經常用于味精(L-谷氨酸鹽)的生產。它們能將糖分解成有機酸，并將含氮物質分解成銨離子，再進一步合成谷氨酸并積累于發酵液中。

　　乳酸菌　能產生乳酸，是發酵乳制品制造過程中起主要作用的一類菌。按其對糖發酵特性可分為同型發酵菌和異型發酵菌。

　　同型發酵菌在發酵過程中，能使發酵液中80～90％的乳糖轉化成乳酸，僅有少量的其他副產物。常用的菌種有：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌，瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌及乳鏈球菌丁二酮乳新亞種。

　　異型發酵菌在發酵過程中，能使發酵液中50％的乳糖轉化為乳酸，另外50％的糖轉變為其他有機酸、醇、二氧化碳、氫等。在食品中使用的菌種有葡聚糖明串珠菌和乳脂明串珠菌。

　　根據不同產品的要求，將以上各菌種以不同的組合形式制成發酵劑，用于發酵乳制品的生產。常見的產品有酸性奶油、干酪、酸奶等（見）。

　　酵母　屬真菌，酵母細胞多為單細胞，有球形、卵圓形、圓柱形、檸檬形、梨形等。在特定條件下某些菌種形成延長的細胞長鏈，形狀與霉菌菌絲相似，稱為假菌絲。酵母細胞的大小因培養基成分及菌齡的不同而異，一般是(8～10)×(1～5)μm。

　　利用酵母的菌體或酵母的發酵作用能制造酒類、饅頭、面包、單細胞蛋白等多種食品。

　　酵母細胞中含有蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素、酶和無機鹽等。其中蛋白質含量（按干基計）一般為51～55％，有的甚至更高。組成此蛋白質的氨基酸有13種以上，營養價值高且易于消化吸收。維生素含量也很豐富,已知有14種以上,而且絕大多數是水溶性的。因此酵母是良好的蛋白質資源。

過量的核酸會引起人體發生痛風和腎結石癥等疾病。因此供食用的酵母必須加以精制以除去核酸。酵母的浸出液可用于生物營養及營養食品的調味，滋補劑及填充劑等。