A mellsav a mellsav-fermentáció nevű folyamat eredményeként keletkezik. Ezt a folyamatot különféle baktériumok és gombák végzik, mint a Lactobacillus és Streptococcus. A mellsav-fermentáció során a szénhidrátok (pl. glükóz) lebomlanak mellsavvá. Ez oxigén hiányában történik, ezért anaerob fermentációnak nevezik.
A mellsav-fermentációt gyakran használják az élelmiszer-hosszabbításra, mivel a keletkező mellsav gátolja a káros baktériumok növekedését, meghosszabbítva a tápélelmiszerek tarthatóságát. Használják tejtermékekben (joghurt, sajt, savanyú káposzta) és italokban (kefír, kombucha) is.