Fermentacja odbywa się w cytoplazmie komórki. W komórkach prokariotycznych wszystkie procesy metaboliczne zachodzą w cytoplazmie; w komórkach eukariotycznych tylko fermentacja zachodzi w cytoplazmie. Inne formy oddychania u eukariontów mają miejsce w mitochondriach.
W komórkach eukariotycznych fermentacja zachodzi zazwyczaj w nieobecności tlenu. Drożdże, które wykorzystują fermentację nawet w środowiskach, w których dostępny jest tlen, stanowią wyjątek od tej zasady. Procesy metaboliczne w mitochondriach wymagają tlenu, dlatego fermentacja zachodzi w cytoplazmie.
W drożdżach fermentacja wytwarza etanol. Komórki zwierzęce i komórki prokariotyczne, które wykorzystują fermentację, produkują kwas mlekowy. U zwierząt fermentacja kwasu mlekowego jest procesem awaryjnym stosowanym w komórkach mięśniowych, gdy tlen jest niedostępny. Ten rodzaj fermentacji występuje tylko w komórkach mięśni ssaków.
Bakterie produkujące kwas mlekowy są wykorzystywane do produkcji sfermentowanej żywności. Należą do nich jogurt, kapusta kiszona, kimchi i niektóre rodzaje kwaśnego piwa. Inne piwa i wina są wytwarzane z fermentacją drożdży wytwarzającą etanol. Ciasto chlebowe wznosi się poprzez fermentację drożdżową; dwutlenek węgla wytwarzany jako produkt odpadowy tworzy pęcherzyki, które nadają mu strukturę. Przemysłowo fermentacja jest wykorzystywana do produkcji biopaliw, do produkcji wodoru i do przetwarzania ludzkich odpadów w oczyszczalniach ścieków.
