牛乳が酸っぱくなると、牛乳中の乳糖（砂糖）が細菌によって乳酸に変換されます。このプロセスは発酵として知られています。乳酸は牛乳に酸味と特徴的な臭いを与えます。
発酵中に起こる化学変化は、次の方程式で表すことができます。
C12H22O11（乳糖） + H2O（水） -> 4 C3H6O3（乳酸）
この反応は、細菌によって生成される酵素ラクターゼによって触媒されます。
牛乳の発酵は、牛乳が細菌にさらされるときに発生する自然なプロセスです。ただし、高濃度の乳酸酸細菌を含むスターター培養を追加することで、このプロセスを加速できます。スターター培養は、ヨーグルト、チーズ、その他の発酵乳の生産によく使用されます。
