یک سیستم تخمیر آزمایشی یک بیوراکتور در مقیاس کوچک است که برای انجام آزمایش‌های تخمیر روی دسته کوچکی از کشت میکروبی در یک محیط کنترل‌شده استفاده می‌شود. معمولاً برای بهینه‌سازی فرآیند، مقیاس‌پذیری آزمایش‌ها، و برای آزمایش امکان‌سنجی فرآیندهای تخمیر جدید قبل از مقیاس‌بندی تا حجم‌های تولید بیشتر استفاده می‌شود.

سیستم تخمیر آزمایشی معمولاً شامل یک ظرف یا مخزن است که محیط کشت و کشت میکروبی را به همراه ابزارهایی برای نظارت و کنترل پارامترهای مختلف محیطی مانند دما، pH، اکسیژن محلول، سرعت همزدن و نرخ تغذیه مواد مغذی در خود جای می‌دهد. این پارامترها برای بهینه‌سازی رشد و متابولیسم میکروارگانیسم‌ها حیاتی هستند که به نوبه خود بر عملکرد، کیفیت و ویژگی‌های محصول تخمیر تأثیر می‌گذارند.

سیستم‌های تخمیر آزمایشی به طور گسترده در صنایعی مانند بیوتکنولوژی، غذا و نوشیدنی، داروسازی و سوخت‌های زیستی استفاده می‌شوند، جایی که تخمیر بخش مهمی از فرآیند تولید است. آنها به محققان و مهندسان اجازه می دهند تا پارامترهای مختلف تخمیر را در یک محیط کنترل شده آزمایش و بهینه کنند، که در نهایت می تواند منجر به تولید کارآمدتر و مقرون به صرفه تر در مقیاس های بزرگتر شود.