Når mælken bliver sur, omdannes laktosen (et sukker) i mælken til mælkesyre af bakterier. Denne proces er kendt som gæring. Mælkesyren giver mælken dens syrlige smag og karakteristiske lugt.
Den kemiske ændring, der finder sted under fermentering, kan repræsenteres af følgende ligning:
C12H22O11 (lactose) + H2O (vand) -> 4 C3H6O3 (mælkesyre)
Denne reaktion katalyseres af enzymet laktase, som produceres af bakterierne.
Gæringen af mælk er en naturlig proces, der opstår, når mælk udsættes for bakterier. Processen kan dog accelereres ved at tilføje en starterkultur, som indeholder en høj koncentration af mælkesyrebakterier. Startkulturer bruges ofte til fremstilling af yoghurt, ost og andre fermenterede mælkeprodukter.