酵母和霉菌是食品中重要的腐败微生物，通常由于 pH 值低、水分活度 (aw) 低、温度低或存在防腐剂，细菌竞争受到限制。由于其极端的渗透压耐受性和对弱酸防腐剂的抵抗力，接合酵母是最重要的腐败酵母属。 Z. bailii 和 Z. rouxii 可以在低至 0.62 的 aw 下生长，并能耐受抑制大多数其他酵母的山梨酸、苯甲酸和乙酸浓度。它们会导致浓缩果汁、酱汁、沙拉酱、葡萄酒和干果腐败。

汉逊德巴利酵母具有耐盐性，可在 aw 0.83 下生长，经常导致腌制肉类、奶酪和腌制蔬菜腐败。念珠菌属（C. parapsilosis、C. zeylanoides）也是常见的腐败剂，特别是在乳制品中。酵母腐败表现为表面生长（颗粒、薄膜或液体混浊）、二氧化碳产生（包装膨胀）、异味（酯味、酵母味、陈味）以及 pH 值变化。检测包括在麦芽提取物琼脂或土霉素葡萄糖酵母提取物琼脂 (OGYE) 上铺板，并在 25°C 下孵育。

食品的霉菌腐败主要是由曲霉属、青霉属和镰刀菌属引起的。黄曲霉和寄生曲霉产生黄曲霉毒素（B₁、B2、G₁、G2），它们是强效肝癌物质。赭曲霉产生赭曲霉毒素 A，这是一种存在于谷物、咖啡和葡萄酒中的肾毒素。扩展青霉是苹果蓝霉病的主要原因，并产生展青霉素，这是一种在苹果汁产品中受到监管的霉菌毒素。镰刀菌属（F. graminearum、F. verticillioides）在谷物中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (DON)、伏马菌素和玉米赤霉烯酮。

真菌腐败的控制依赖于多重障碍，包括降低水分活度（干燥、添加保湿剂）、调节 pH 值、使用弱酸防腐剂（山梨酸、苯甲酸、丙酸）以及气调包装（低 O2、高 CO2）。跨栏技术的概念强调多种亚致死应力相结合的协同效应。为了预防霉菌毒素，控制田间真菌生长（良好农业规范、杀菌剂使用、抗性品种）和储存期间（温度、湿度控制）至关重要。食品加工商采用 HPLC、LC-MS/MS 或 ELISA 进行霉菌毒素检测来验证原材料和成品。真菌腐败与细菌微生物腐败不同，会导致霉菌毒素产生。一些腐败霉菌与有益的霉菌发酵中使用的霉菌有关。控制策略包括通过干燥 减少水分活度。