Je ne suis pas très forte en explication alors je vous ai copié la définition de chez Wikipédia:

"Le levain est constitué par une culture symbiotique de levure et de lactobacille se développant dans un mélange de farine et d'eau. Il sert à la fabrication du pain au levain, auquel il confère son goût spécifique par rapport au pain monté sur levure. L'acidité particulière du pain au levain est, en effet, due à l'acide lactique et à l'acide acétique produits par les bactéries lactiques.

Le levain fut pendant longtemps la seule manière de faire lever le pain. Il est très difficile de dater la découverte du levain, les premières représentations de celui-ci datent de l'Ancien Empire égyptien. Selon les versions le levain aurait été découvert par les babyloniens ou par les hébreux. Mais l'origine la plus fréquemment citée est celle de l'Égypte, une personne aurait oublié sa pâte de céréale sans la cuire, et celle-ci, sous l'effet de la fermentation se serait mise à gonfler, créant ainsi le premier pain levé."

Ce serait un boulanger français qui aurait amené son savoir faire à San Francisco où il aurait découvert que l'air et l'atmosphère de cette ville produisait un levain très unique. Pendant l'époque de la ruée vers l'or dans l'ouest des Etats-unis, les mineurs se fournissaient en pain au levain, soit dans les boulangeries du coin, soit en le faisant eux-même. Ils gardaient précieusement le levain chef avec eux, certains dormant avec pour le garder au chaud. Le levain leur donnait une base d'alimentation pendant leur longs trajets sous formes de pain et de pancakes. Aujourd'hui les "sourdough pancakes" se dégustent partout aux Etats-unis et un grand nombre de recettes utilisant le levain chef ont été développées, muffins, gâteaux, viennoiseries, etc.

Aujourd'hui en France le vrai pain au levain est assez difficile à trouver et coûte très cher. La levure de boulanger réduit le temps de préparation et les coûts. Seules certaines boulangeries se spécialisent dans le pain au levain avec un vrai levain chef, souvent avec le label bio. Il faut savoir que la plupart des boulangeries font un "pain au levain" qui est en réalité un pain levain-levure ou un pain sur poolish (voir le lexique).