Milchsäure entsteht durch Milchsäuregärung (lactic acid fermentation). Diesen Prozess führen verschiedene Bakterien und Pilze durch, z. B. Lactobacillus und Streptococcus. Bei der Milchsäuregärung werden Kohlenhydrate (z. B. Glucose) zu Milchsäure abgebaut. Der Prozess läuft ohne Sauerstoff ab – daher anaerobe Gärung.
Milchsäuregärung dient der Lebensmittelkonservierung: die gebildete Milchsäure hemmt schädliche Bakterien, verlängert Haltbarkeit. Auch bei Herstellung von fermentierten Lebensmitteln (Joghurt, Käse, Sauerkraut) und Getränken (Kefir, Kombucha) genutzt.