Produkcja kwasu mlekowego następuje, gdy organizm wchodzi w stan, który wymaga energii, ale nie ma wystarczającej ilości tlenu, aby ją wytworzyć w warunkach tlenowych. W świecie poruszających się ciał, tempo oddychania wzrasta w celu dotleniania pracujących mięśni. Może nadejść moment, w którym zapotrzebowanie organizmu osiągnie poziom przekraczający dostępną podaż. W takich przypadkach energia jest wytwarzana w procesie zwanym glikolizą beztlenową, w którym glukoza jest rozkładana lub metabolizowana, w wyniku czego powstaje adenozynotrójfosforan (ATP) i kwas mlekowy. Niektóre schorzenia mogą również podnieść poziom kwasu mlekowego.
Znany również jako kwas mlekowy, kwas mlekowy powstaje najczęściej w okresach dramatycznego wzrostu zapotrzebowania na energię. Na przykład osoba, która idzie lub biega w średnim tempie, może nagle zostać ścigana przez tego, co uważa za złośliwego psa. Osoba instynktownie zwiększa prędkość do sprintu, próbując uciec, a tym samym potrzebuje więcej tlenu niż jest dostępne. W tym przypadku rozpocznie się biochemiczny proces glikolizy, który spowoduje produkcję kwasu mlekowego.
Aż do drugiej połowy XX wieku uważano, że nagromadzenie kwasu mlekowego jest przyczyną bolesności mięśni. To przekonanie było w dużej mierze zasługą pracy Otto Meyerhofa, laureata Nagrody Nobla, który przeprowadził testy na żabach, które zdawały się wskazywać, że brak tlenu w mięśniach prowadzi do gromadzenia się kwasu mlekowego, co powoduje zmęczenie. Ból mięśni rozwija się jednak przez kilka dni, a późniejsze badania wykazały, że kwas mlekowy jest obecny w mięśniach przez mniej niż godzinę po wysiłku. Obecnie kwas mlekowy jest postrzegany jako źródło energii, a nie produkt uboczny, którego należy unikać.
Na produkcję kwasu mlekowego mogą również wpływać stany chorobowe, takie jak choroby serca i infekcje. Jeśli organizm wpadnie w szok, przepływ krwi jest znacznie zmniejszony w całym ciele, powodując niedobór tlenu. Może to spowodować zagrażający życiu wzrost produkcji kwasu mlekowego zwanego kwasicą mleczanową. To właśnie w wątrobie kwas mlekowy jest zwykle rozkładany i wypłukiwany z organizmu, więc każdy, kto cierpi na chorą lub uszkodzoną wątrobę, może być szczególnie narażony na nagły wzrost poziomu kwasu mlekowego w organizmie.