控制微生物的代谢活动可以获得相应的代谢产物。代谢产物一般分为初级代谢产物和次级代谢产物。
初级代谢产物包括有机酸、氨基酸、维生素、多糖和核酸类。初级代谢产物的产生菌非常广泛。由于初级代谢产物大多为微生物自身生长繁殖所必需的物质，野生菌株合成产物的产量在满足自身的需要后，就会受许多调节机制的控制而停滞合成。因而要提高发酵产物的产量，就必须通过修饰菌株的遗传基因和改变培养条件，解除其控制，才能获得产量较高的产物。
次级代谢产物包括抗生素(antibiotic)、生物碱、细菌毒素和酶制剂等，多为相对分子质量较低的化合物，化学结构类型多种多样。这些产物是微生物细胞分化过程中产生的，往往不是细胞生长所必需的代谢产物，因而与菌体生长繁殖无明显关系。产生次级代谢产物的产生菌一般是丝状放线菌、丝状真菌和产芽孢的细菌。初级代谢产物的中间体或产物往往是次级代谢产物的前体物或起始物。产物的合成同样受到许多调节机制的控制，目前许多机制还没有搞清楚，因而解除其控制比初级代谢难。
1、氨基酸类
几乎所有的氨基酸都能用微生物发酵方法生产，不少品种已经工业化，如谷氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸等10多种氨基酸。它们或作为调味料，或作为营养强化剂添加到食品中，改善食品品质。
有机酸类
利用微生物发酵方法可以生产多种有机酸，如常用作酸味剂的柠檬酸、苹果酸，用作强化剂和酸味剂的乳酸，用于烹饪的醋酸，用作缓冲、强化剂的葡萄糖酸等。
3、饮料酒类
用微生物发酵方法可以生产各种酒类，如啤酒、黄酒、葡萄酒和白酒等。这些美酒营养丰富，口感舒适，能改善生活，调节情绪，深受广大人民喜爱。
4、核苷酸类
用微生物发酵方法生产鸟苷酸、肌苷酸，在食品工业上常用作添味剂。
5、维生素类
用微生物发酵方法可以生产多种维生素，如维生素A，维生素C，维生素B2，维生素B1等。它们多用来强化食品，提高食品的营养价值。
6、多肽类细菌素
有些细菌能产生抑菌物质，称为细菌素。它是一种多肽或多肽与糖、脂的复合物。
目前已经发现了几十种细菌素，其中乳酸链球菌素作为一种天然食品防腐剂被50多个国家广泛应用于食品工业防腐，效果很好。
7、微生物多糖
微生物代谢产生的多糖主要有细菌多糖和真菌多糖两大类。在细菌多糖中最具代表性的有黄原胶和葡聚糖。它们作为优良的增稠剂、稳定剂、胶凝剂、结晶抑制剂等广泛用于食品加工中；真菌多糖的种类较多，已经对其结构和功能进行研究的就有几十种，如灵芝多糖、香菇多糖。它们的主要功能在于促进细胞和体液产生免疫，具有独特的保健功效，因而它们常以各种饮料、口服液等形式进入市场，是理想的保健食品并受到广泛欢迎。
8、天然食用色素
近年来，由于合成色素的安全性受到挑战，天然色素特别引起人们的重视，受到消费者的青睐。目前已有红曲色素和β-胡萝卜素用于食品加工。它们都可以用微生物发酵方法生产。特别是红曲色素已完全大规模工业化生产。我国是红曲的发明国，也是红曲的生产大国。红曲色素广泛用于腐乳、肉制品加工中。
