生产原料不同,酒精发酵生化过程和具体机制也有所不同.对于淀粉质或纤维质原料来说,先要进行淀粉和纤维质原料的水解（糖化）,再由酒精发酵菌将糖发酵转化为乙醇；而糖质原料,则可由酵母菌直接利用将糖转化为乙醇.
酵母菌在厌氧条件下发酵己糖生成乙醇,其生化过程主要包括两个阶段.第一阶段是己糖经过糖酵解途径（EMP途径）分解形成丙酮酸；第二阶段是由丙酮酸在脱羧酶催化下生成乙醛和二氧化碳,乙醛再进一步被氧化成乙醇.虽然EMP途径是微生物分解糖的最普遍途径,但有些微生物可以别的方式来进行酒精发酵,例如少数假单胞菌（如林奈假单胞菌和嗜糖假单胞菌）以无氧的HMP途径（磷酸己糖途径）为主,在磷酸己糖的基础上分解葡萄糖,最后主要形成乙醇和二氧化碳.
葡萄糖发酵成乙醇的总反应式为：
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2↑+2ATP