Микробная ферментация является наиболее применяемым методом в биотехнологии, и в настоящее время она отличается бесчисленным количеством применений. Примером этого является промышленное производство эритромицина, антибиотика, полученного из Saccharopolyspora erythraea в аэробных условиях. Такие витамины, как рибофлавин, бета-каротин и витамин B12, также производятся в промышленных масштабах путем микробной ферментации.

Типичная ферментация периодического действия представлена следующими этапами: добавление раствора, богатого питательными веществами, инокуляция микроорганизмов, введение ингибитора пенообразования и кислорода (многие микроорганизмы, используемые в биопереработке, являются аэробными). В ферментационных системах этого типа накопление отходов и размножение микроорганизмов провоцирует изменение условий в процессе ферментации.

Витамины, минералы, жирные аминокислоты и, в зависимости от типа бактерий, факторы роста могут добавляться в течение всего цикла ферментации. Ингибитор пенообразования добавляется для контроля избытка пузырьков, система перемешивания способствует растворению кислорода и выделению углекислого газа, а также обеспечивает полное перемешивание питательных веществ. Процесс эффективен, если цикл ферментации осуществляется при постоянной температуре. Химические реакции и механические процессы, происходящие внутри ферментационного сосуда, нагревают систему, и если тепло не сбалансировано, клетки могут погибнуть или перестать размножаться. Поэтому процесс охлаждения требует соответствующей системы управления.