好氧發酵是一種生物處理過程，主要特點是在充足的氧氣供應條件下，利用好氧微生物（如嗜熱菌）分解有機物質，將其轉化為穩定的腐殖質或其他形式的能量和產物。
好氧發酵在多個領域有廣泛套用，如廢物處理、生物質能源生產、飼料添加、釀酒、麵包製作、醋製作、製造優酪乳等。此外，好氧發酵還常用於將生活中的有機廢棄物（如廚餘垃圾、畜禽糞便、秸稈尾菜、有機污泥等）轉化為富含養分的肥料。
好氧發酵過程中產生的熱量可以殺滅病原體、寄生蟲卵和病毒，同時提高肥料的肥分。好氧發酵與厭氧發酵的主要區別在於發酵過程中需氧情況和產物的不同。