Un sistema di fermentazione pilota è un bioreattore su piccola scala utilizzato per condurre esperimenti di fermentazione su un piccolo lotto di coltura microbica in un ambiente controllato. Viene tipicamente utilizzato per l'ottimizzazione dei processi, l'aumento degli esperimenti e per testare la fattibilità di nuovi processi di fermentazione prima di passare a volumi di produzione maggiori.

Il sistema di fermentazione pilota è tipicamente costituito da un recipiente o serbatoio che contiene il terreno di coltura e la coltura microbica, insieme a strumenti per il monitoraggio e il controllo di vari parametri ambientali come temperatura, pH, ossigeno disciolto, velocità di agitazione e velocità di alimentazione dei nutrienti. Questi parametri sono fondamentali per ottimizzare la crescita e il metabolismo dei microrganismi, che a loro volta influenzano la resa, la qualità e le caratteristiche del prodotto di fermentazione.
I sistemi di fermentazione pilota sono ampiamente utilizzati in settori quali biotecnologia, alimenti e bevande, prodotti farmaceutici e biocarburanti, dove la fermentazione è una parte importante del processo produttivo. Consentono a ricercatori e ingegneri di testare e ottimizzare vari parametri di fermentazione in un ambiente controllato, che alla fine può portare a una produzione più efficiente ed economica su scale più grandi.