Karnemelk is een vetarm, zuur en drinkbaar zuivelproduct. Van oudsher wordt het gemaakt door het karnen van verzuurde room. Hierbij wordt bijv. met een stok in een hoge kuip, de karnton, met verzuurde room op en neer gestoten. Tijdens dit proces klontert het melkvet samen, doordat de vetmembraantjes breken, en komt het als boter bovenop de karnemelk drijven. De boter wordt afgeschept. De overgebleven zure vloeistof wordt gedronken als karnemelk.
Tegenwoordig wordt bijna alle karnemelk gemaakt in zuivelfabrieken. Aan magere melk worden melkzuurbacteriën toegevoegd, waardoor de melksuiker (lactose) wordt omgezet in melkzuur. Biologisch-dynamische karnemelk (te koop in Natuurvoedingswinkels) wordt nog op de ouderwetse manier gemaakt.
Door veel Nederlanders wordt deze drank hogelijk gewaardeerd, vooral in de zomer. Ook Duitsers waarderen karnemelk, die ze kennen onder de naam Buttermilch. Veel anderen verafschuwen het echter veelal of verwerken het in pannenkoeken, zoals in de Verenigde Staten. Een ouderwets Nederlands nagerecht is karnemelkse pap: gekookte karnemelk met bloem (of een ander ingrediënt) en vaak gezoet met stroop. Ook hangop wordt vaak van karnemelk gemaakt.