深層發酵法是指在液體培養基內部（不僅僅在表面）進行的微生物培養過程。
液體深層發酵是在青霉素等抗生素的生產中發展起來的技術。
同其他發酵方法相比，它具有很多優點：
1. 液體懸浮狀態是很多微生物的適宜生長環境。
2. 在液體中，菌體及營養物、產物（包括熱量）易于擴散，使發酵可在均質或擬均質條件下進行，便于控制，易于擴大生產規模。
3. 液體輸送方便，易于機械化操作。
4. 廠房面積小，生產效率高，易進行自動化控制，產品質量穩定。
5. 產品易于提取、精制等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。
