Quá trình lên men diễn ra trong tế bào chất của tế bào. Ở tế bào nhân sơ, tất cả các quá trình trao đổi chất đều diễn ra trong tế bào chất; ở tế bào nhân thực chỉ diễn ra quá trình lên men trong tế bào chất. Các hình thức hô hấp khác ở sinh vật nhân thực diễn ra trong ti thể.
Trong tế bào nhân thực, quá trình lên men thường xảy ra trong điều kiện không có oxy. Nấm men, sử dụng quá trình lên men ngay cả trong môi trường có sẵn oxy, là ngoại lệ đối với quy tắc này. Quá trình trao đổi chất trong ti thể cần oxy, đó là lý do tại sao quá trình lên men xảy ra trong tế bào chất.
Trong nấm men, quá trình lên men tạo ra etanol. Tế bào động vật và sinh vật nhân sơ sử dụng quá trình lên men tạo ra axit lactic. Ở động vật, quá trình lên men axit lactic là một quá trình dự phòng được sử dụng trong các tế bào cơ khi không có oxy. Loại lên men này chỉ xảy ra trong tế bào cơ của động vật có vú.
Vi khuẩn sản xuất axit lactic được sử dụng trong sản xuất thực phẩm lên men. Chúng bao gồm sữa chua, dưa cải, kim chi và một số loại bia chua. Các loại bia và rượu vang khác được sản xuất bằng quá trình lên men nấm men sản xuất ethanol. Bột bánh mì tăng lên thông qua quá trình lên men nấm men; carbon dioxide được tạo ra như một sản phẩm chất thải tạo thành các bong bóng tạo nên cấu trúc của bột nhào. Trong công nghiệp, quá trình lên men được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, sản xuất hydro và xử lý chất thải của con người trong các nhà máy xử lý nước.
