Surmelk er syrnet melk som brukes som drikke og i matlaging. Den blir syrnet ved hjelp av mikroorganismer, særlig melkesyrebakterier og gjær. Melkesyrebakteriene omdanner melkesukkeret til melkesyre, som etter hvert feller ut ostestoffet (kaseinet) i melken, og dette gjør at melken blir tykkere. Dette kalles at melken «løper sammen».

Surmelk kan fremstilles ved selvsyrning, det vil si formering av melkens opprinnelige mikroorganismer, eller ved tilsetning av startkulturer, surmelksgjær.

All surmelk som selges av norske meierier, er fremstilt ved hjelp av renkulturer og kalles derfor kulturmelk. Meieriene produserer skummet og uskummet kulturmelk og andre syrnede produkter som kefir, yoghurt, Cultura og Biola.

To gamle, nordiske surmelkstyper er tettemelk og skjør.