La fermentación del ácido láctico se realiza en condiciones anaeróbicas. Durante la fermentación del ácido láctico en las células, el piruvato producido durante la glucólisis se convierte en ácido láctico oxidando un portador de electrones.
Durante la respiración celular, las reacciones de glucólisis descomponen la glucosa, una molécula con seis carbonos, en dos moléculas de piruvato, una molécula con tres carbonos. La glucólisis también reduce el portador de electrones NAD + (nicotinamida adenina dinucleótido) a NADH. En circunstancias normales, las moléculas de piruvato se envían a través del ciclo del ácido cítrico y las moléculas de NADH se envían a través del transporte de la cadena de electrones para que se oxiden nuevamente a NAD +, que luego se recicla y se usa en una nueva reacción de glucólisis. El objetivo de todo el proceso de respiración celular es producir moléculas de ATP (trifosfato de adenosina), que es la moneda de energía de la célula.
Sin embargo, cuando no hay suficiente oxígeno presente en la célula, el piruvato no puede entrar en el ciclo del ácido cítrico y el NADH no puede enviarse a la cadena de transporte de electrones. Por lo general, estas condiciones ocurren durante períodos de actividad física intensa, cuando el suministro de oxígeno al tejido muscular no cumple con los requisitos reales del tejido. En tales casos, el piruvato se fermenta a ácido láctico mediante una enzima llamada lactato deshidrogenasa. La reacción de reducción que convierte el piruvato en ácido láctico a su vez oxida el NADH a NAD +, que vuelve a entrar en el ciclo de la glucólisis. Este proceso, que tiene lugar en condiciones anaeróbicas, se llama fermentación láctica.