老硬的茶叶，发酵不能充分，一方面是由于其缺少单宁，另一方面是由于其细胞在揉捻时不易破碎。
茶的发酵到完美的阶段时，则会产生一定的颜色与芳香，实际应用时，通常依据茶师的报告停止发酵，是依据茶师的经验来探求发酵的通常条件，用以制造出符合各种市场需求的茶。茶叶在真空中并不发酵，在二氧化碳中也是这样。氧气对于发酵极为重要。还在发酵的叶，所吸收的氧气量根据揉捻的程度而增加。萎凋叶在揉捻时吸收的氧气比鲜叶多。
氧气对于发酵既然非常重要，那么发酵叶的摊铺厚度则不可忽视，因为厚度可以调节空气的供给量。一般来讲，叶摊放越薄，发酵越快。
空气中的湿度有助于发酵。如果空气干燥，则叶的表面干燥，叶的氧化不能顺利进行。茶叶发酵大概需要一种液体媒介存在于叶上，以便充分发酵。
茶叶发酵中的微生物究竟处于何种位置的问题，至今尚未完全解决，但茶厂的习惯是使发酵室保持清洁没有任何微生物。当然这种做法并不能防止茶叶本身带入的微生物。
光能阻碍酵素作用已被证明。虽然光对于发酵有害尚未证实，但是实际上发酵室中禁止任何强光。
南宁加曾研究茶叶成分的溶解度在发酵时所发生的变化。他用三氯烷乙醚、乙酸乙酯、酒精与水提取干叶和制成的红茶以后发生下列变化：
一部分的叶绿素显然在发酵时被破坏，然而此事尚未被确切证明。水溶解单宁大部分消失，水溶解物则从62％减少到50％。各种提取后所剩余的物质，大部分包括蛋白质、纤维素及纤维物质。
关于时间对于发酵化学变化的影响。南宁加证明水溶解单宁因发酵时间的增加而减少，茶的收敛性因此变弱。当发酵时水溶解单宁往往减少到原含量的一半。叶的水提取物，在发酵初期时增加，继而逐渐减少。
南宁加在研究温度对于发酵的影响时，发现温度越低则发酵越慢。在15℃(59°F)以下，发酵几乎不进行，30℃(86°F)以上的温度不适宜，因为会使芳香消失，并且叶中的水溶解物在这种高温下也会减少。他发现最佳温度为27℃(80°F)，这时的发酵显然正在以最佳的状态进行。他并未发现发酵适于低温，大概是由于长时间的发酵会使芳香消失。只是关于此点，南宁加强调控制发酵时间与温度的确切规律尚未定论。
现代的经验证明发酵室中须以25℃(77°F)的气温作为标准。茶叶的温度在发酵时或许从25℃升至约30℃，这是根据其推放的厚度而定，这种温度的升高并不会影响到发酵。现在知道三四个小时的总发酵时间(含揉捻在内)，能得到最好的发酵结果。
制造时茶单宁所进行的真正变化，现在所知尚不完全。一种单宁的氧化生成物在溶于茶的冲泡液时形成，一些单宁被叶中的蛋白质变为不溶于水。对于发酵过程中香精的构成，现在也尚无所知。
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