Los compuestos polifenólicos son un grupo de metabolitos secundarios en las plantas; estas moléculas están ampliamente distribuidas en frutas, verduras y hierbas y se pueden encontrar en las vacuolas de las células vegetales. La tendencia actual en estos compuestos es su extracción para estudiar sus aplicaciones en varias áreas, como la industria alimentaria, cosmética y farmacológica. Este artículo de revisión presenta un análisis crítico de la extracción de polifenoles utilizando fermentación en estado sólido. Se discuten en detalle los parámetros de extracción, como el sustrato, la temperatura, el pH, el inóculo del microorganismo, la humedad y la actividad del agua. Este método de extracción biotecnológica afecta la concentración y recuperación de compuestos polifenólicos. Algunas fuentes polifenólicas que están surgiendo por sus propiedades biológicas pertenecen a residuos agroindustriales, como cáscaras, semillas y la pulpa de algunas frutas. La fermentación en estado sólido es una herramienta innovadora y respetuosa con el medio ambiente que puede contribuir a generar productos agroalimentarios de valor añadido a partir de residuos agroindustriales.