Fermentasi merupakan strategi bioteknologi yang efektif untuk meningkatkan sifat fisikokimia dan nilai fungsional bahan pangan lokal seperti singkong (Manihot esculenta Crantz). Meskipun memiliki ketersediaan yang melimpah dan potensi besar sebagai sumber karbohidrat pengganti gandum, pemanfaatan singkong masih terbatas akibat kandungan antinutrisi, rendahnya kadar protein, serta karakteristik fisik yang kurang mendukung aplikasi industri pangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji peran fermentasi tepung singkong dalam meningkatkan mutu kimia, fisik, dan fungsionalnya melalui pendekatan studi literatur terhadap 15 artikel nasional dan internasional yang diterbitkan pada periode 2015–2025. Analisis dilakukan secara deskriptif-tematik dengan menyoroti mekanisme aktivitas mikroorganisme fermentatif seperti Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, dan Rhizopus oryzae dalam memodifikasi struktur pati, menurunkan kadar antinutrisi, serta meningkatkan pembentukan senyawa bioaktif. Hasil kajian menunjukkan bahwa fermentasi selama 48–72 jam mampu menurunkan kadar sianogenik glikosida dan fitat, meningkatkan kadar protein, serat kasar, dan aktivitas antioksidan, serta memperbaiki warna dan tekstur tepung termodifikasi (MOCAF). Dengan demikian, fermentasi tepung singkong berpotensi besar sebagai strategi peningkatan kualitas gizi dan nilai fungsional pangan lokal yang mendukung diversifikasi pangan serta ketahanan pangan nasional secara berkelanjutan.