啤酒發酵是一個復雜的物質轉化過程。酵母的主要代謝產物是乙醇和二氧化碳，但也會產生副產物，如其他醇、醛、酯等物質，共同決定了啤酒的口感、泡沫和顏色。
酵母是兼性微生物，可以在好氧和厭氧環境中生存。酵母加入麥汁后，依靠氨基酸和可發酵糖類進行有氧呼吸，獲取能量并繁殖后代，并產生一系列代謝產物。當麥芽汁中的氧氣耗盡時，酵母會在缺氧的情況下將可發酵的糖類分解成酒精和二氧化碳。
發酵分為主發酵和后發酵兩個階段。主發酵又稱預發酵，是啤酒發酵的主要階段。添加了酵母的麥汁首先在酵母育種罐中增殖，然后注入主發酵罐。此時，麥計中的溶解氧已基本被酵母消耗，開始厭氧發酵，將大部分可發酵的糖類分解為酒精和二氧化碳，同時產生其他代謝物。
主發酵完成后的發酵液稱為嫩啤酒或新酒。它還需要經過后發酵過程才適合飲用，也稱為啤酒的后熟或貯藏階段。
后發酵的目的和作用：①增加二氧化碳含量。年輕啤酒中的殘糖在后發酵階段繼續緩慢發酵，增加了酒體中二氧化碳的含量。 ②消除嫩酒的味道。溢出的碳氧化物可以幫助排出揮發性物質，如乙醛。 ③澄清啤酒。凝結固體和懸浮固體（死酵母和啤酒花樹脂等）可以充分沉淀以澄清酒液。

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