Varios químicos descubrieron durante el siglo XIX algunos conceptos fundamentales del dominio de la química orgánica. Uno de ellos, por ejemplo, fue el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac, que se interesó especialmente por los procesos de fermentación, y transmitió esta fascinación a uno de sus mejores alumnos, Justus von Liebig. Con una diferencia de algunos años, cada uno de ellos describió, junto con sus colegas, la estructura química de la molécula de ácido láctico tal y como la conocemos hoy. Tenían una comprensión puramente química del proceso de fermentación, lo que significa que no se puede ver con un microscopio y que sólo se puede optimizar mediante catalizadores químicos. En 1857, el químico francés Louis Pasteur describió por primera vez el ácido láctico como producto de una fermentación microbiana. En esa época, trabajaba en la universidad de Lille, donde una destilería local le pidió consejo sobre algunos problemas de fermentación. Por casualidad y con el laboratorio mal equipado que tenía en ese momento, pudo descubrir que en esta destilería se producían dos fermentaciones, una ácida y otra alcohólica, ambas inducidas por microorganismos. A continuación, continuó las investigaciones sobre estos descubrimientos en París, donde también publicó sus teorías que presentaban una contradicción estable con la versión puramente química representada por Liebig y sus seguidores. A pesar de que Pasteur describió algunos conceptos que aún hoy se aceptan, Liebig se negó a aceptarlos. Pero incluso el propio Pasteur escribió que se vio «impulsado» a una comprensión completamente nueva de este fenómeno químico. Aunque Pasteur no descubrió todos los detalles de este proceso, sí que descubrió el mecanismo principal del funcionamiento de la fermentación láctica microbiana. Fue el primero en describir la fermentación como una «forma de vida sin aire»
Aunque este proceso químico no se había descrito adecuadamente antes del trabajo de Pasteur, la gente había utilizado la fermentación microbiana del ácido láctico para la producción de alimentos mucho antes. Los análisis químicos de los hallazgos arqueológicos demuestran que los usos de la fermentación de la leche son anteriores al periodo histórico; sus primeras aplicaciones probablemente formaron parte de la revolución neolítica. Dado que la leche contiene de forma natural bacterias del ácido láctico, el descubrimiento del proceso de fermentación fue bastante evidente, ya que se produce de forma espontánea a una temperatura adecuada. El problema de estos primeros agricultores era que la leche fresca es casi indigesta para los adultos, por lo que tenían interés en descubrir este mecanismo. De hecho, las bacterias lácticas contienen las enzimas necesarias para digerir la lactosa, y sus poblaciones se multiplican fuertemente durante la fermentación. Por lo tanto, la leche fermentada aunque sea por poco tiempo contiene suficientes enzimas para digerir las moléculas de lactosa, una vez que la leche está en el cuerpo humano, lo que permite a los adultos consumirla. Aún más segura era una fermentación más larga, que se practicaba para la fabricación de queso. Este proceso también se descubrió hace mucho tiempo, lo que se demuestra con las recetas para la producción de queso en las escrituras cuneiformes, los primeros documentos escritos que existen, y un poco más tarde en los textos babilónicos y egipcios.Lo interesante es la teoría de la ventaja competitiva de los productos lácteos fermentados. La idea de esta teoría es que las mujeres de estos primeros clanes de agricultores asentados podían acortar el tiempo entre dos hijos gracias a la absorción adicional de lactosa por el consumo de leche. Este factor puede haberles dado una importante ventaja para superar a las sociedades de cazadores-recolectores.
Con el creciente consumo de productos lácteos estas sociedades desarrollaron una persistencia de la lactasa por herencia epigenética, lo que significa que la enzima que digiere la leche, la lactasa, estaba presente en su organismo durante toda la vida, por lo que podían beber leche sin fermentar también de adultos. Esta temprana habituación al consumo de lactosa en las primeras sociedades de colonos puede observarse aún hoy en día en las diferencias regionales de la concentración de esta mutación. Se calcula que alrededor del 65% de la población mundial sigue careciendo de ella. Dado que estas primeras sociedades procedían de regiones que van desde el este de Turquía hasta el centro de Europa, el gen aparece con mayor frecuencia allí y en América del Norte, al ser colonizada por los europeos. Debido al predominio de esta mutación, las culturas occidentales creen que es inusual tener una intolerancia a la lactosa, cuando en realidad es más común que la mutación. Por el contrario, la intolerancia a la lactosa está mucho más presente en los países asiáticos.
Los productos lácteos y su fermentación han tenido una importante influencia en el desarrollo de algunas culturas. Este es el caso de Mongolia, donde la gente suele practicar una forma de agricultura pastoril. La leche que producen y consumen en estas culturas es principalmente de yegua y tiene una larga tradición. Pero no todas las partes o productos de la leche fresca tienen el mismo significado. Por ejemplo, la parte más grasa de la parte superior, el «deež», se considera la parte más valiosa y, por lo tanto, se utiliza a menudo para honrar a los invitados.Muy importantes, con un significado a menudo también tradicional, son los productos de fermentación de la leche de yegua, como por ejemplo los kumis de yogur ligeramente alcohólicos. Su consumo alcanza su punto álgido durante las festividades culturales, como el año nuevo lunar mongol (en primavera). La época de esta celebración se denomina «mes blanco», lo que indica que los productos lácteos (llamados «comida blanca» junto con las verduras con almidón, en comparación con los productos cárnicos, llamados «comida negra») son una parte central de esta tradición. El objetivo de estas fiestas es «cerrar» el año pasado -limpiar la casa o la yurta, honrar a los animales por haberles proporcionado su alimento y prepararlo todo para la próxima temporada de verano- para estar listos para «abrir» el nuevo año. Consumir alimentos blancos en este contexto festivo es una forma de conectar con el pasado y con una identidad nacional, que es el gran imperio mongol personificado por Gengis Kan. En la época de este imperio, la leche de yegua fermentada era la bebida para honrar y agradecer a los guerreros y a los dirigentes, no estaba destinada a todo el mundo. Aunque con el tiempo se convirtió en una bebida para la gente normal, ha mantenido su significado honorífico. Como muchas otras tradiciones, ésta siente la influencia de la globalización. Otros productos, como el yogur industrial, procedentes principalmente de China y los países occidentales, han tendido a sustituirlo cada vez más, sobre todo en las zonas urbanas. Sin embargo, en las regiones rurales y más pobres sigue teniendo una gran importancia.