微生物發酵法是通過選擇品種優良、穩定以及無毒無害的菌種，利用這些菌種在生長繁殖的過程中對GABA進行制備和產出。這種方法雖然對環境的要求比較苛刻，對設備的要求較高，但是此法產出的GABA可作為天然的食品添加劑。利用微生物發酵生產，是食品行業中發展最早，領域最廣泛的生產方式之一，最早利用的微生物是大腸桿菌，利用它的脫羧酶可生產GABA，但是由于其本身存在一些安全隱患，使其一直無法直接用于藥品或者食品的生產制作。 [2]
隨著科學技術的發展，綠色食品越來越受到人們的重視，后來科研人員發現乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用來代替大腸桿菌，催化生產GABA。而且在較低成本的情況下，還具有產量高、安全性好的優勢，此種方法已經逐漸在向產業化生產發展。