大家都知道面团可以发酵做馒头，粮食可以发酵酿酒或制醋，但是提到石油发酵似乎是天方夜谭。殊不知，石油确实可以发酵。当然石油不可能发酵酿酒，但可以制成单细胞蛋白和二元酸等许多产品。
所谓发酵泛指微生物对有机物作用而使其分解的过程，由微生物（细菌等）、有机物、培养基等在适宜的条件下进行。这是以活体的微生物为催化剂的生物反应，现代把这个过程归入生物化学工程领域。
石油和蛋白一般认为是风马牛不相及的，可是通过发酵过程确实会把它们联系在一起。在适宜的条件下，对于特定的微生物，石油中的蜡（以直链烷烃为主）似乎就是它们喜爱的“食物”（发酵基质），在那样的环境里这种微生物能“饱食终日”，迅速地增殖。经过一段时间后，这些石油蜡就被“吃”掉了，同时微生物自身不断繁衍，“子孙满堂”，成了庞大的家族。对石油蜡发酵后的产物进行处理、精制和分离，可以得到一种干粉状的单细胞蛋白，也叫石油酵母，其中蛋白质的含量高达60％～65％，包含了所有可供动物消化的重要的氨基酸成分，其组分优于豆类蛋白。有的国家已试着把它作为动物饲料，效果良好。在石油炼制工业中，此法已成熟地用来处理含蜡的低黏度润滑油馏分，可将其中所含的蜡转化为石油酵母，从而显著降低其凝固点，生产出适合在高寒地区使用的低凝固点润滑油，这就是所谓微生物脱蜡过程。
在一般条件下，直链烷烃碳链的一端易于被氧化，生成链状的脂肪酸类，而很难在碳链两端同时都被氧化生成长链的二元酸。可是，直链烷烃用微生物发酵法可得到链长达十几个碳原子的二元酸，产率可达85％以上。这种长链的二元酸，在工业上是很有用的，它们不仅是合成香料的原料，还可用于合成工程塑料（如尼龙1212等）、增塑剂及合成润滑油等。
除此之外，近来还开展了关于用微生物发酵法脱除油料中的硫和氮等有害成分的研究，据报道已取得初步进展。
需要特别注意的是，不同微生物的作用大相径庭，每个过程所用的微生物都不一样。发酵过程的关键是微生物的筛选，只有找到符合需要的菌种，才能进行相关的生物反应。整个过程中不容许有任何杂菌的存在，假如任凭它们随意插足，便会将反应引入歧途，无法得到目的产物，甚至会前功尽弃。
