खमीर शर्करा को खाकर अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। इसे किण्वन कहते हैं, और मनुष्य हजारों वर्षों से इसका उपयोग बीयर, वाइन और ब्रेड बनाने के लिए करते आ रहे हैं। यह शब्द लैटिन शब्द 'फेर्वेरे' से आया है, जिसका अर्थ है उबालना, क्योंकि बुलबुले के कारण ऐसा लगता था मानो तरल उबल रहा हो। यह एक चयापचय प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में शर्करा को अम्ल, गैसों या अल्कोहल में परिवर्तित करती है।

जीव विज्ञान में, किण्वन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएँ ऑक्सीजन के बिना ऊर्जा उत्पन्न करती हैं। ग्लाइकोलिसिस ग्लूकोज को पाइरुवेट में तोड़ता है, और किण्वन ग्लाइकोलिसिस को जारी रखने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉन वाहकों को पुनर्जीवित करता है। यह वायवीय श्वसन की तुलना में कम ऊर्जा उत्पन्न करता है, लेकिन यह तीव्र होता है। मांसपेशी कोशिकाएँ तीव्र व्यायाम के दौरान किण्वन का उपयोग करती हैं, जिससे लैक्टिक अम्ल उत्पन्न होता है। खमीर इसका उपयोग इथेनॉल उत्पन्न करने के लिए करता है।

उद्योग में, किण्वन का उपयोग कई प्रकार के उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। पेनिसिलिन जैसे एंटीबायोटिक्स फफूंद के किण्वन से बनते हैं। साइट्रिक एसिड एस्परजिलस नाइजर के किण्वन से बनता है। एंजाइम, विटामिन और अमीनो एसिड किण्वन द्वारा उत्पादित होते हैं। इथेनॉल जैसे जैव ईंधन मक्का या गन्ने के किण्वन से उत्पादित होते हैं। बायोरेक्टर आधुनिक किण्वन पात्र है।

किण्वन केवल एक जैविक प्रक्रिया नहीं है। यह एक औद्योगिक रूप से भी महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। जिस रसायन से रोटी फूलती है, उसी रसायन से इंसुलिन, एंटीबायोटिक्स और ईंधन भी बनता है।