चूंकि एचए क्रेब्स ने 1940 में ट्राईकार्बोक्सिल-चक्र सिद्धांत प्रस्तावित किया था, साइट्रिक एसिड के किण्वन तंत्र को धीरे-धीरे समझा गया है। यह दिखाया गया है कि सैकेरिक कच्चे माल से साइट्रिक एसिड उत्पादन की जैव रासायनिक प्रक्रिया में, चीनी से पाइरूवेट की प्रक्रिया अल्कोहलिक किण्वन के समान होती है, यानी ईएम मार्ग (हेक्सोज डिफॉस्फेट मार्ग) द्वारा। फिर पाइरूवेट को आगे ऑक्सीकृत किया जाता है और एसिटाइल-सीओए में डिकार्बॉक्साइलेट किया जाता है, और एसिटाइल-सीओए और पाइरूवेट के कार्बोक्सिलेशन द्वारा उत्पादित ऑक्सालोएसिटिक एसिड साइट्रिक एसिड में संघनित होता है और ट्राइकार्बोक्सिल-चक्र मार्ग में प्रवेश करता है।
साइट्रिक एसिड चयापचय प्रक्रियाओं का एक मध्यवर्ती उत्पाद है। किण्वन प्रक्रिया के दौरान, जब सूक्ष्मजीवों में एकोनाइट हाइड्रैटेज़ और आइसोसाइट्रेट डिहाइड्रोजनेज की गतिविधि बहुत कम होती है, लेकिन साइट्रिक एसिड सिंथेटेज़ की गतिविधि बहुत अधिक होती है, तो यह साइट्रिक एसिड के संचय के लिए अनुकूल होता है।
किण्वन प्रक्रिया को सतह किण्वन और ठोस किण्वन में विभाजित किया गया है, और विभिन्न कच्चे माल का माध्यम विभिन्न प्रक्रियाओं के अनुसार तैयार किया जाता है, और फिर भाप को बाहर निकाला जाता है। स्टीमिंग का उद्देश्य स्टार्च को जिलेटिनाइज़ करना और उसे स्टरलाइज़ करना है। सामग्री को भाप देते समय, सामग्री को समान रूप से गर्म किया जाना चाहिए, भाप चिकनी होनी चाहिए, और सामग्री को भाप देते समय जोड़ा जाना चाहिए। सामग्री को उस स्थान पर जोड़ा जाना चाहिए जहां भाप उत्पन्न होती है, और सामग्री को परत दर परत जोड़ा जाना चाहिए। उबले हुए पदार्थ को फैलाकर ठंडा किया जाना चाहिए, और जब तापमान 37 डिग्री सेल्सियस से नीचे चला जाए, तो इसे पानी से टीका लगाया जा सकता है, और एक प्लेट पर किण्वित किया जा सकता है। किण्वन अंत बिंदु अम्लता द्वारा निर्धारित किया जाता है, और अम्लता नियमित रूप से निर्धारित की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अम्लता उच्चतम होने पर सामग्री का निर्वहन किया जाता है, ताकि बैक्टीरिया द्वारा साइट्रिक एसिड के अपघटन से बचा जा सके।