Drożdże to mikroorganizmy, które potrafią szybko rozmnażać się przez pączkowanie i należą do świata grzybów. Odżywiają się węglowodanami, a efektem rozkładu jest fermentacja alkoholowa. W jej wyniku powstaje alkohol, dwutlenek węgla oraz inne produkty uboczne, które decydują o smaku piwa i wina.
Drożdże winne różnią się nieco od drożdży piwowarskich. W browarnictwie wykorzystywane są dwa szczepy tych grzybów z rodziny Saccharomyces cerevisiae: górnej i dolnej fermentacji. Ich wyselekcjonowanie było możliwe dzięki rozwojowi technologii mikrobiologicznej. Takich drożdży nie znajdziemy w naturze, ponieważ ich powstanie, a raczej odpowiednie prowadzenie hodowli jest dziełem współczesnych naukowców. Mówienie zatem, że jakieś piwo jest produkowane tak samo od setek lat jest sporym nadużyciem. Drożdże gorzelnicze są dodawane do brzeczki , gdzie wywołują wspomnianą wyżej fermentację alkoholową. Te mikroorganizmy posiadają ważny enzym- zymazę, która rozkłada znajdujące się w nastawie cukry: fruktozę, glukozę, maltozę i sacharozę do alkoholu etylowego i Co2. Najszybsze są drożdże turbo, które w ciągu dwóch dni mogą przerobić koło 6 kg cukru.
Pierwsze próby inżynieryjnego uzyskania najlepszych drożdży (najlepiej „zaprogramowanych”) podjęto już pod koniec lat 70’ zeszłego wieku. Dzisiaj uzyskuje się je na drodze ingerencji genetycznej. Modyfikowane drożdże gorzelnicze mają najlepsze cechy fizykochemiczne i fizjologiczne.
Drożdże mogą przeżyć długi czas, dlatego są kilkukrotnie wykorzystywane przez piwowarów. Z reguły wymienia się je po upływie pięciu do dziesięciu cykli fermentacyjnych. Potem należy rozmnożyć nową kulturę. Przyjmuje się, że wymiana następuje po spadku żywotności drożdży- brzeczka musi zawierać przynajmniej 95% żywych komórek grzybów. Jeśli wartość ta spada do 85% kulturę należy wymienić.
Drożdże gorzelnicze to jedne z nielicznych gatunków, które potrafią wykorzystać prowadzoną fermentację do podtrzymywania swoich funkcji życiowych w przypadku braku tlenu. Grzyby potrzebują tlenu do życia, podobnie jak inne organizmy. Jeżeli dopływ powietrza zostaje odcięty, wówczas drożdże pozyskują energię pobierając węglowodany poprzez błonę komórkową. W pierwszej kolejności wchłaniane są cukry proste, czyli glukoza i fruktoza. Następnie maltoza i sacharoza, a na końcu maltotrioza. Dalej następuje odfermentowanie w tej samej kolejności.
Grzyby są wbrew pozorom wrażliwe na wysokie stężenie alkoholu- jego zbyt duża ilość je zabija. Zawartość alkoholu powyżej 7% powoduje zahamowanie przyrostu komórek i zahamowanie procesu fermentacji. Negatywnie może wpływać także wysokie ekstrakt brzeczki- przewaga węglowodanów powoduje niską zawartość aminokwasów, które także są potrzebne do życia.