発酵中、酵母は、好気性呼吸と同様に、解糖を通してグルコースをピルビン酸に変換します。ただし、酸素が存在しない場合、ピルビン酸は、さらなるエネルギー生産のためにクエン酸サイクル(クレブスサイクルとも呼ばれる)に入ることができません。その結果、酵母は発酵として知られる代替経路にピルビン酸を迂回させます。
アルコール発酵では、ピルビン酸はピルビン酸デカルボキシラーゼによって脱炭酸化され、アセトアルデヒドと二酸化炭素を生成します。アセトアルデヒドは、解糖時に生成されたNADHを利用して、アルコールデヒドロゲナーゼによってエタノール(アルコール)に還元されます。このプロセスにより、酵母は解糖に必要なNAD+を再生することができ、グルコースをエタノールと二酸化炭素に変換することにより、細胞がエネルギーを生成し続けることができます。
発酵中のアルコールの産生は、生存のために好ましい状態を生み出すため、酵母にとって有益です。果物、生地、飲み物など、酸素が限られている環境で繁栄することができ、食品生産やアルコール飲料発酵において重要な役割を果たすことができます。さらに、エタノールには抗菌特性があり、競合する微生物の成長を阻害する可能性があり、特定の生態系の酵母に選択的な利点を提供します。