Спиртовое брожение осуществляется так называемыми дрожжеподобными организмами, а также некоторыми из плесневых грибов. Суммарную реакцию спиртового брожения можно написать так:

По своему механизму спиртовое брожение чрезвычайно близко к гликолизу. Расхождение начинается лишь после этапа образования пировиноградной кислоты. При гликолизе пировиноградная кислота при участии фермента лактатдегидрогеназы и кофермента НАДН₂ восстанавливается в молочную кислоту. При спиртовом брожении этот конечный этап заменен двумя другими ферментативными реакциями — пируватдекарбоксилазной и алкогольдегидрогеназной.

В дрожжевых клетках (спиртовое брожение) пировиноградная кислота вначале подвергается декарбоксилированию, — в результате образуется уксусный альдегид. Данная реакция катализируется ферментом пируватдекарбоксилазой, который требует наличия ионов Mg²⁺ и кофермента тиаминдифосфата (ТДФ):

Затем образовавшийся уксусный альдегид присоединяет к себе водород, отщепляемый от НАДН₂, восстанавливаясь при этом в этиловый спирт:

Реакция катализируется ферментом алкогольдегидрогеназой.

Таким образом, конечными продуктами спиртового брожения являются этиловый спирт и СО₂, а не молочная кислота, как при гликолизе:

Процесс молочнокислого брожения имеет большое сходство со спиртовым брожением. Отличие заключается лишь в том, что при молочнокислом брожении пировиноградная кислота не декарбоксилируется, а, как и при гликолизе в животных тканях, восстанавливается при участии лактатдегидрогеназы за счет водорода НАДН₂.

Известны две группы молочнокислых бактерий. Одни из них в процессе брожения углеводов образуют только молочную кислоту, другие из каждой молекулы глюкозы «производят» по одной молекуле молочной кислоты, этанола и СО₂.

Существуют и другие виды брожения; конечными продуктами при этом могут являться пропионовая, масляная и янтарная кислоты, а также другие соединения.