Kyselina mléčná se vyrábí jako výsledek procesu známého jako fermentace kyseliny mléčné. Tento proces provádějí různé bakterie a houby, jako je Lactobacillus a Streptococcus. Při fermentaci kyseliny mléčné se sacharidy, jako je glukóza, štěpí na kyselinu mléčnou. Tento proces probíhá za nepřítomnosti kyslíku, proto se označuje jako anaerobní fermentace. Mléčná fermentace se běžně používá při konzervaci potravin, protože produkovaná kyselina mléčná inhibuje růst škodlivých bakterií a prodlužuje trvanlivost potravinářských výrobků. Používá se také při výrobě fermentovaných potravin, jako je jogurt, sýr a kysané zelí, stejně jako některých nápojů, jako je kefír a kombucha.