Om (zuur)desembrood te maken is een zuurdesem nodig, een zetsel, starter of voordeeg, gemaakt van een dun beslag van graan (bijvoorbeeld rogge- of tarwebloem) en water. Na een paar dagen rusten, gedurende een bepaalde tijd bij een bepaalde temperatuur, ontwikkelt zich de gewenste ‘microflora’ van bacteriën en gisten, het desem. Het beslag borrelt op en verspreidt een friszure geur. Dit proces heet fermentatie, waarbij bacteriën, schimmels en gisten gebruikt worden om een voedingsmiddel te maken.
Bij zuurdesem zijn dit melkzuurbacteriën, azijnzuurbacteriën en gisten die van nature in het deeg voorkomen waardoor spontane fermentatie plaatsvindt. Ze ontwikkelen zich in het zuurdeeg en verzuren het mengsel. Er kunnen extra melkzuurbacteriën aan toegevoegd worden, of zout, olie of suiker om de structuur of de smaak te beïnvloeden.
Om zuurdesembrood te maken, wordt als rijsmiddel een kleine hoeveelheid van dit desem bij het broodbeslag gevoegd om het brooddeeg te laten rijzen.

NB: De aanduidingen (zuur)desem en (zuur)desembrood zijn beschermd, aangezien deze in het Warenwetbesluit Meel en brood staan.