De vier belangrijkste ingrediënten voor het brouwen van bier zijn: water, graan, hop en gist. Met slechts deze vier ingrediënten is het mogelijk een goed bier te brouwen. Volgens sommigen mag een bier alleen van deze ingrediënten worden gemaakt. Dit gaat zelfs zo ver dat in Beieren in 1516 het Reinheitsgebot (zie geschiedenis)werd ingesteld. Dit was een wet die bepaalde dat bij het brouwen van bier alleen mout, hop en water als grondstoffen mochten worden gebruikt. Als dit niet het geval was, was de gebrouwen drank geen bier.

Dit Reinheitsgebot is tegenwoordig geen geldige wet meer. Eind 2005 bepaalde de rechtbank in Leipzig dat een bier van de Klosterbrauerei Neuzelle waaraan suiker was toegevoegd, Schwarze Abt, als bier mocht verkopen. Er zijn echter nog veel brouwers die het Reinheitsgebot als richtlijn gebruiken.

In Nederland is er momenteel wetgeving van kracht die bepaald welke ingrediënten gebruikt mogen worden bij het brouwen van bier. Dit is vastgelegd in de Bierverordening 2003. De lijst met toegestane grondstoffen is niet zo beperkt als het Reinheitsgebot. De Bierverordening 2003 stelt dat voor het brouwen van bier het gebruik van water, gerst, tarwe, rijst, maïs, suiker, hop, gist en vruchten is toegestaan.

Dit wil niet zeggen dat het, internationaal, niet gebeurd dat er andere ingrediënten worden gebruikt bij het brouwen van bier. Zo zijn er veel bieren waaraan specerijen zoals koriander of kruidnagel worden toegevoegd. Een bijzonder ingrediënt wordt gebruikt door de Scheldebrouwerij bij het brouwen van hun Oesterstout. De wort van dit bier wordt gefilterd met behulp van oesterschelpen, die het bier een zilte smaak verlenen.

Hieronder zullen de ingrediënten die in de Bierverordening genoemd staan nader worden beschreven.

Brouwwater
Bier bestaat voor meer dan 90% uit water. Daarom zult u begrijpen dat goed brouwwater van essentieel belang is voor het brouwen van goed bier. Water wordt gebruikt voor het brouwen zelf, het mouten, het koelen en het reinigen van de brouwinstallatie. Niet elk water is zomaar geschikt om bier van te brouwen. Twee zaken met betrekking tot het water zijn van belang voor de smaak van het bier. Dit zijn de zuurgraad en de hardheid van het water. De zuurgraad is van belang voor de werking van de enzymen tijdens het brouwproces. De pH-waarde, de waarde waarmee de zuurgraad van het water wordt aangegeven, mag nooit boven de 6,0 uitkomen.

De hardheid van het water hangt af van de aanwezigheid van calcium en magnesium in het water. Voor bepaalde typen bieren zijn bepaalde hardheden van water nodig. Zo is voor het brouwen van pilsener zacht water nodig, terwijl een Dortmunder om hard water vraagt. Omdat de hardheid van het water in verschillende delen van Nederland nogal verschilt, was het type bier wat vroeger uit een bepaalde streek afkomstig was afhankelijk van het type water.

Tegenwoordig is dit niet meer zo van toepassing. De meeste brouwerijen beschikken namelijk over een eigen waterinstallatie en zijn in staat het water harder of zachter te maken als dat nodig is.

Gerst 
Gerst is de voornaamste graansoort die wordt gebruikt voor het brouwen van bier. Het bevat namelijk ongeveer 60% zetmeel en maar 10% eiwitten. Dit hoge zetmeelgehalte is van belang omdat het zetmeel wordt omgezet in suikers die vervolgens vergisten waardoor alcohol wordt geproduceerd. Eiwitten zijn daarentegen niet vergistbaar en is daarom nadelig voor het brouwen van bier. Om de benodigde stoffen vrij te krijgen voor het brouwproces,Gerst wordt de gerst eerst gemout. Dit mouten houdt kortweg in dat er voor gezorgd wordt dat de zaden gaan kiemen. Hierdoor vinden processen in de gerstkorrels plaats, waardoor bepaalde stoffen worden omgezet. Door vervolgens de gerstkorrels bij een hoge temperatuur te drogen, wordt het kiemproces stopgezet. Vanaf dat moment is de gerst (dit geldt ook voor andere graansoorten) omgezet in mout en klaar om mee te brouwen. Zowel lichte als donkere mout is afkomstig van dezelfde soort gerst. De kleur is afhankelijk van de temperatuur waarop het gedroogd is.

Gerst groeit over de hele wereld, maar niet alle gerst is even geschikt voor het maken van bier. Er worden speciale brouwrassen verbouwd die over de gehele aar een gelijke korrelgrootte hebben. Hierdoor vindt het kiemproces tijdens het mouten gelijkmatig plaats. Nederland loopt al jaren voorop in de teelt van gerst, toch halen Nederlandse brouwers slechts 25% van hun gerst van Nederlandse akkers.

Tarwe Tarwe is familie van de gerst. Het is een graansoort en het groeit vrijwel overal in Europa. Van oudsher werd graan veel gebruikt bij het brouwen van bier, maar dit is tot enige jaren geleden in onbruik geraakt. Sinds er echter weer meer tarwebieren (zie biersoorten) worden gebrouwen, neemt het gebruik van tarwe weer toe. Bij het brouwen van bier wordt zowel gemoute en ongemoute tarwe gebruikt.

Rijst Wederom een familielid van gerst die gebruikt wordt bij het brouwen van bier. Rijst is, net als de graansoorten, lid van de familie der grassen. Rijst bestaat voor 80% uit zetmeel, eiwitten en water. Het gebruik van rijst bij het brouwen zorgt dat de hopsmaak beter uitkomt, doordat het een droge smaak aan het bier geeft.

Maïs Maïs stamt van oorsprong uit Zuid-Amerika, maar wordt tegenwoordig wereldwijd verbouwt. Het zetmeelgehalte van maïs is ongeveer 70%. Het gebruik van maïs zorgt ervoor dat het bier een heldere kleur krijgt en zachter van smaak wordt. Een nadeel van maïs is dat de kiem veel etherische olie bevat. Deze olie is nadelig voor de schuimkraag en wordt dan ook verwijderd voordat de maïs gebruikt wordt.

Suiker Suiker wordt soms aan bier toegevoegd om de vergisting te bevorderen. Hierdoor neemt het alcoholgehalte toe. Ook voor het afvullen van flessen, wordt er soms extra suiker toegevoegd om nagisting op fles te krijgen. Een voorbeeld hiervan is Orval. Aan dit bier wordt vloeibare kandijsuiker toegevoegd alvorens het afgevuld wordt. Hobbybrouwers doen dit ook, om er voor te zorgen dat het bier dat ze brouwen voldoende koolzuur bevat als het uit de fles komt.

Hop
Rond 1300 werd hop in Nederland gebruikt bij het brouwen van bier. Het gebruik van hop is echter lang tegen gehouden door de adel, omdat ze dan de inkomsten uit hun gruitrechten zouden mislopen. Voor het gebruik van hop gebruikte men namelijk gruit als smaakmaker voor bier en de brouwer betaalde voor het gebruik van die gruit. Dit is een kruidenmengsel dat voor het grootste deel uit gagel bestaat. Gebieden die onder het Heilige Roomse Rijk vielen waren al eerder met het toestaan van hop bij het brouwen van bier. Het werd zelfs verplicht. Er zijn gegevens waaruit blijkt dat in het Duitse Hallertau al in 736 hop werd verbouwt. Dit is nu nog steeds één van de belangrijkste hopgebieden ter wereld.

Het gebruik van hop is om twee redenen belangrijk. Ten eerste geeft het de kenmerkende bittere smaak aan bier. Ten tweede vergroot het de houdbaarheid van het bier. Dit laatste was vooral vroeger van belang. Hop is een klimplant en voor het brouwen is alleen de vrouwelijke plant van belang. Het bestanddeel van de hopbel dat van belang is voor het brouwen van bier is de lupuline (hopbitter).

Nadat de onbevruchte vrouwelijke hopbellen zijn geplukt, worden ze gedroogd boven een vuur een luchtdicht verpakt. Ook worden ze verwerkt tot pellets, hoppoeder of hopextract. Er zijn vele verschillende variëteiten uit verschillende gebieden. Bekende gebieden zijn Beieren, de streek rond Poperinge, Stiermarken, Tsjechië en Zuid-Engeland. Ook in Nederland was er vroeger hopteelt rond Haps in Noord-Brabant.

Gist 
Gist is een levend organisme dat essentieel is voor het brouwen van bier. Het is niet alleen belangrijk voor het omzetten van suiker in alcohol en koolzuur, maar het heeft ook een wezenlijk effect op de smaak van het bier. Er zijn sporen gevonden dat dit ééncellige organisme al 4000 jaar geleden werd gebruikt. Men wist vroeger echter niet wat gist was. De eerste gistcellen zijn waargenomen door Anthonie van Leeuwenhoek. Later heeft Louis Pasteur het gistingsproces verklaard en is zijn naam gekoppeld aan het proces van pasteuriseren.

De meeste brouwers voegen gistculturen toe aan hun brouwsel, maar in een streek in België, de Zennevallei, maakt men gebruik van spontane gisting. Hier wordt geen gist toegevoegd, maar zorgen de wilde gisten in de lucht dat het gistingsproces op gang komt. Het type bier dat op deze manier wordt gebrouwen heet Lambiek en is waarschijnlijk het oudste type bier dat nog gemaakt wordt.

Vruchten
Het gebruik van vruchten is de laatste jaren enorm toegenomen. Vooral in België is dit al jaren een normaal gebruik. Het meest bekend is het kriekenbier, waaraan tijdens de lagering kersen of kersensap worden toegevoegd.