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粮醅入泥窖后，原料中的淀粉等成分变成乙醇等成分，都是在众多微生物种群的共同作用下完成的，其过程非常复杂。
按照淀粉糖化、糖被代谢成酒精的基本原理，以及固态发酵法的特点，粮醅在泥窖中糖化、发酵、生香的过程可以被分成三个阶段。
第一个阶段：主发酵期
主发酵期从粮醅入窖密封开始，直到酒精生产为止，包括糖化与发酵两个过程，两个过程同时进行。
窖池封闭后，有一部分氧气被封闭在窖池内，霉菌可以进行有氧呼吸，淀粉酶将淀粉转化成葡萄糖，这一过程是糖化过程。
在有氧条件下，酵母菌进行快速繁殖。
待霉菌和酵母菌将窖池内的氧气消耗殆尽后，由于窖池被密封，没有新的氧气补充进来，窖池内呈无氧状态。此时酵母菌开始进行无氧代谢，将葡萄糖代谢成酒精。
固态法酿酒过程中，糖化、发酵同时进行，边糖化边发酵。边糖化边发酵是主发酵期的基本特征。
第二阶段：生酸期
窖池内除霉菌、酵母菌外，还有细菌。细菌的代谢是窖池内酸类物质生成的主要途径。
醋酸菌产生醋酸，乳酸菌产生乳酸。糖、酒精等是生酸的主要原料。
泥窖中主要的酸类包括乙酸（醋酸）、乳酸、己酸和丁酸等。
酸类物质是白酒中的呈香呈味物质，也是生成酯类物质必不可少的原料，无酸不成酯。因此一定量的酸类物质是酒质优劣的标志。
第三阶段：产香味期
经过20多天时间，酒精发酵基本完成，同时产生有机酸。酸含量随发酵时间的延长而增加。
从此时开始直到开窖为止，发酵过程进入了产酯期，也就是香味物质逐渐生成的时期。
糟醅中的呈香呈味成分很多，浓香型大曲酒主要是酯类成分，酯类成分的多少对酒的质量影响很大。
在这个阶段要消耗大量的醇和酸，生成大量的己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等。浓香型大曲酒的典型香气主要来自己酸乙酯。
延长发酵周期会极大提供酒的质量，但会降低产量，因为酯的生成会消耗酒精。普通的浓香型白酒发酵期大多为60-90天，甚至只有30-45天。但优质酒的发酵期可能长达半年甚至一年。
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