Mikroorganismen tragen auf verschiedene Weise zur Käseherstellung bei: Bakterien helfen beim Ansäuern der Milch, während Enzyme die Gerinnung beschleunigen und Proteine beim Reifen und Altern des Käses helfen. Die Käseherstellung erfolgt in mehreren präzisen Schritten, wobei in jeder Phase Mikroorganismen eingesetzt werden. Diese Organismen verleihen dem Käse Struktur, Form, Geschmack und Textur.
Käseherstellung beinhaltet im Wesentlichen die Trennung von Wasser aus Milch, die über einen bestimmten Zeitraum erfolgt. Der Prozess beginnt mit der Trennung der Elemente in der Milch in zwei Formen, nämlich Quark und Molke. Quark macht die festen Partikel in Milch aus, während Molke als flüssiger Anteil existiert. Bakterien helfen, die beiden Komponenten zu trennen, wodurch die Rolle der Mikroorganismen im Käseherstellungsprozess eingeleitet wird.
Zwei Bakterien, mesophile Bakterien und thermophile Bakterien, wandeln Milchzucker aus Milch in Milchsäure um. Sie stabilisieren auch den Säuregehalt der Milch und reduzieren den Säuregehalt. Mesophile Bakterien treten in weicheren Käsesorten wie Gouda, Mozzarella und Cheddar auf. Diese Bakterien leben bei Raumtemperatur, sterben aber bei hohen Temperaturen. Thermophile Bakterien hingegen überstehen hohe Hitzeeinwirkung. Diese Bakterien produzieren Hartkäse wie Gruyere und Romano.
Nach dem Trennen der Milch fügen Käser Enzyme hinzu, die Lab genannt werden. Lab beschleunigt die Gerinnung und produziert stärkeren Quark. Es hilft, überschüssiges Wasser zu entfernen, wodurch dicker und harter Käse entsteht. In der letzten Reifephase machen sich Bakterien und sogar Pilze an die Arbeit, bauen Proteine auf und erzeugen viele Geschmacksrichtungen.