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Die für das Brauen von Bier am besten geeignete Getreidesorte ist die Gerste. Es wird aber auch viel Bier aus Reis, Mais oder – speziell in Deutschland – aus Weizen gebraut. Jahrhundertelang galt in Bayern und zeitweise auch in der Bundesrepublik ein Reinheitsgebot, wonach Bier nur aus Wasser, Gerste und Hopfen bestehen durfte und Zusätze aller Art verboten waren. Das Gerstenkorn besteht, wie andere Getreidesorten auch, hauptsächlich aus Stärke, die nicht vergärbar ist. Daher steht am Beginn des Brauprozesses die Keimung der Gerstenkörner mit etwas Wasser bei etwa 15–18 °C. Dabei werden durch fermentative Spaltung der Stärke mit dem Enzym Diastase Malzzucker und relativ hochpolymere, unvergärbare Zucker, Dextrine, erzeugt. Das »Grünmalz« wird ausgebreitet und bei Temperaturen von 60–80 °C, bei dunklen Bieren bis 105 °C »gedarrt«. Das »Darrmalz« wird geschrotet und mit Wasser im Maischbottich zunächst auf etwa 45 °C, später auf bis zu 70 °C erhitzt. Dabei wird die noch vorhandene Reststärke enzymatisch vollständig in lösliche vergärbare Zucker (Maltose und Glucose) sowie in nicht vergärbare, aber für den Geschmack des Bieres wichtige Dextrine, zerlegt. Je nachdem wie die Temperatur geführt wird, welche »Rasten« eingelegt werden und welches Wasser verwendet wird, variieren der Geschmack und das Aroma des Bieres. Nach dem Maischen wird die Mischung filtriert und die klare Lösung mit Hopfen versetzt. Diese sog. Stammwürze wird eineinhalb bis drei Stunden in der »Sudpfanne« gekocht. Der Hopfen, ein erst seit einigen hundert Jahren regelmäßig verwendeter Zusatz, hat keine Bedeutung für die Vergärung, sondern dient aufgrund seines Gehalts an Bitterstoffen der Konservierung und der geschmacklichen Abrundung des Bieres.

Nach dem Kochen der Stammwürze wird diese relativ rasch in »Kühlschiffen« abgekühlt und gelangt anschließend in den Gärkeller, wo ihr die von den Brauereien speziell gezüchteten Hefekulturen zugesetzt werden und die Vergärung stattfindet. Verläuft diese bei niedrigen Temperaturen zwischen 5–10 °C und verbleibt die Hefe am Boden des Gärbottichs, spricht man von »untergärigem« Bier; schwimmt die Hefe oben und liegt die Gärtemperatur bei 10–25 °C, erhält man »obergäriges« Bier. Die meisten lagerfähigen Biere (Helles, Dunkles, Pils) sind untergärig, nur das Weizen- oder Weißbier ist obergärig. Die Hauptgärung dauert bei untergärigen Bieren 8–10 Tage, bei obergärigen ist sie wegen der höheren Gärtemperatur kürzer. Danach wird das Bier in Lagerfässer oder (heute) in Lagertanks überführt und mehrere Wochen oder Monate bei niedrigen Temperaturen gelagert, wobei eine Nachgärung erfolgt und sich das Aroma endgültig ausbildet. Schließlich erfolgt die Filterung des Bieres, wodurch Eiweißstoffe und Hefezellen vollständig entfernt werden und das Bier als Vollkonserve auch bei höheren Temperaturen haltbar bleibt. Das fertige Bier enthält je nach Sorte 5–8 % Alkohol, bei alkoholfreien Bieren wird das Ethanol durch Umkehrosmose weitgehend entfernt; ein kleiner Restgehalt von 0,02–0,5 % bleibt jedoch in der Regel zurück. Neben Alkohol enthält Bier auch Mineralstoffe, unvergorene Dextrine und zahlreiche Geschmacksstoffe. Die Konzentration der Mineralstoffe entspricht etwa der einer isotonischen Lösung.

In früheren Zeiten waren auch andere, teils problematische, Zusätze zum Bier üblich, die verdorbenes »umgekipptes« Bier wieder verzehrfähig machen sollten, aber auch der Steigerung der Rauschwirkung dienten. Schon von den Ägyptern wurde das Bilsenkraut als ein solches Mittel verwendet, das auch die Griechen und Germanen kannten und schätzten. Die Pflanze enthält die halluzinogenen Alkaloide Hyoscyamin und Scopolamin, war somit ein hochwirksamer rauschverstärkender Zusatz. Bilsenkraut kann auch aphrodisierend wirken, ist aber zugleich eine nicht ungefährliche Giftpflanze. Um solche Missbräuche zu verhindern, erließen die bayrischen Herzöge Wilhelm IV. und Ludwig X. anno 1516 in Ingolstadt das Reinheitsgebot. Die Wirkung war allerdings nur mäßig überzeugend, wie vielfach wiederholte Verordnungen in Bayern und andernorts zeigen. Bilsenkrautsamen wurden bis ins 19. Jh. dem Bier zugesetzt.

In der Mythologie der Germanen sind die Gewitterwolken gewaltige Braukessel, in denen der Gott Thor Bier braut; der herabströmende Regen ist das »Wolkenbier«. Brot und Bier wurden gemeinsam als »die Nahrung« betrachtet, so etwa in der frühchristlichen »Bier- und Brotvermehrung«, die dem heiligen Kolumban (540–615) in der »Vita Columbani« nachgesagt wird. Tacitus schreibt in seiner »Germania« zu den Trinkgewohnheiten der Germanen: »Als Getränk dient den Germanen ein Saft aus Gerste oder Weizen, der infolge von Gärung eine gewisse Ähnlichkeit mit Wein hat.« Der Name »Bier« erscheint als »beor« im Zusammenhang mit einem Behälter für Getränke in einem Glossar von Hrabanus Maurus (um 780–856), des Abtes des Klosters Fulda und Vertreters der Karolingischen Renaissance. Später wanderte das deutsche Wort in den romanischen und slawischen Sprachraum ein (pivo, birra, bière). Die Römer nannten das Bier »cer(e)visia«, nach der Göttin des Ackerbaus, der Fruchtbarkeit und der Ehe.

Auch die Kelten waren geübte Bierbrauer; sie hatten diese Kunst möglicherweise zusammen mit dem Brotbacken von den Griechen gelernt, die sie ihrerseits wohl von den Ägyptern übernommen hatten. Die Gallier bezeichneten das Malz als Brace, von dem sich die französischen Begriffe »brasser« (brauen) und »brasserie« (Brauerei) ableiten.

Bilsenkraut, Kupferstich aus dem 19. Jahrhundert.