C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH₆CH₂OH ＋ 2CO₂

이러한 작용을 갖는 미생물로서 가장 잘 알려져 있는 것은 효모이며, 글루코오스(포도당)·프룩토오스(과당)·만노오스·말토오스(맥아당)·수크로오스(설탕)를 발효시킬 수 있다. 알코올발효는 미생물(특히 곰팡이)이나 고등식물에서 볼 수 있으나, 대부분의 동물조직에서는 알코올발효는 일어나지 않고, 탄수화물은 무효소적으로 분해되어 젖산을 생성한다.

알코올발효는 알코올성 음료나 빵을 생산하기 위해 예전부터 인류가 이용해 온 자연현상인데, 그 원인은 간단히 알 수 없었으며, 19세기에 들어서서도 맥주를 만들 때 쌓이는 맥주 재강(효모)을 단순한 화학물질에 지나지 않는다고 생각하고 있었다.

그러나 1857∼58년 파스퇴르에 의해서 발효가 미생물에 의해서 일어난다는 것이 발견되고, 이어서 97년 부흐너 형제가 세포를 함유하지 않는 효모 추출액에 의해서 발효가 일어나는 것을 발견하여, 발효의 원인이 되는 물질, 즉 효소를 지마아제라고 명명하였다.

그 후 A.하르덴과 W.J.영은 효모즙에 의한 알코올발효가 계속되기 위해서는 무기인산이 필요하며, 당의 인산에스테르가 생성하는 일 및 효모를 짠 즙의 한외여과액(限外濾過液) 속에 조효소가 존재하는 것을 발견하였다. 또한, C.노이베르그 등에 의해 발효과정의 연구가 진척되어, 알코올발효와 근육의 추출액에 의한 글리코겐의 해당이 매우 흡사한 경로를 거친다는 것이 밝혀졌다.

발효 및 해당과정의 해명에는 노이베르그, 마이어호프, G.엠덴, G.K.파르나스, 바르부르크 등 많은 연구자의 노력이 경주되었으며, 그 분해경로는 이들의 이름을 따서 ‘엠덴-마이어호프-파르나스의 경로’라 불린다.

탄수화물이 ATP에 의해 인산화되어 육탄당이인산이 되고, 이것에서 2분자의 삼탄당인산이 생긴다. 다시 이것이 산화되는 과정에서 2분자의 ATP를 만들어 피루브산이 된다. 피루브산은 탈탄산되어 알데히드가 되고, 다시 환원되어 최종적으로 알코올을 생성한다.

발효과정의 에너지 수지(收支)를 보면 4분자의 ATP가 만들어지는데, 처음 탄수화물의 인산화에 2분자의 ATP가 사용되므로 결국 발효된 글루코오스 1분자당 2분자의 새로운 ATP를 얻는 것이다. 생물은 이 획득한 에너지로 자신을 유지하고 성장하며, 증식하는 데 필요한 물질을 합성하는 것이다.

그리고 세균류 중에는 알코올발효 이외의 형식으로 당을 발효시키는 것도 있는데, 젖산발효·아세트산발효 등 여러 가지 발효형식이 알려져 있다.