高细胞密度发酵（high-cell-density fermentation），工学-食品科学与工程-食品科学-食品生物技术-食品酶学，应用一定的培养技术和设备提高菌体生物量或目标产物产量，从而提高生产率的发酵技术。高细胞密度发酵是一个相对的概念，一般指发酵液中细胞浓度在30克/升以上。但是对于一些极端微生物或自养微生物，细胞浓度达到1克/升也算比较高的细胞密度。广义来讲，凡是细胞密度比较高，以至接近其理论值均可称为高细胞密度。高细胞密度发酵作为一个专业术语出现的时间较短，但该技术早已被利用，如生产面包酵母，人们希望在发酵容器中收获尽可能多的酵母细胞，以提高生产效率，这也导致了补料分批培养技术的诞生和发展。随着重组DNA技术的发展，以大肠杆菌为代表的多种微生物被用于生产重组蛋白等目标产物。由于目标产物常为胞内产物，故提高其产量的前提是提高宿主细胞的密度。因此，在生产目标产物时，为了追求经济效益的最大化，必须在给定时间、给定体积内获得尽可能高的细胞密度，从而获得尽可能高的体积生产率，由此诞生了现代意义上的高细胞密度发酵技术。