發酵是形成紅茶色、香、味品質特徵的關鍵性工序。一般是將揉捻葉放在發酵框或發酵車裡，進入發酵室發酵。發酵要掌握滿足茶多酚氧化酶的氧化聚合反應所需的適宜溫度、溼度和氧氣量。①溫度：通常室溫控制在20～25℃左右，發酵的葉溫保持在30℃左右為宜。如葉溫超過40℃，要進行翻拌散熱，以免發酵過分激烈，使毛茶香低味淡、色暗。尤其是在高溫季節裡要採取降溫措施，攤葉要薄，以利散熱降溫；反之，氣溫較低時，攤葉要厚，必要時採取一些保溫措施。②溼度：空氣溼度保持在90%以上有利於提高多酚氧化酶的活性，有利於茶黃素的形成和積累；反之，發酵時空氣溼度過低，不利於茶多酚的酶促氧化，使非酶促氧化加劇，造成湯色和葉底都變暗，滋味淡薄。③攤葉厚度：一般在8～12釐米。嫩葉和葉型小的要薄攤；老葉和葉型大的要厚攤。氣溫低時要厚攤；氣溫高時應薄攤。但無論厚攤或薄攤，攤放葉子要保持發酵時通氣良好。發酵過程中應翻拌一次，以利散熱通氣。④發酵時間：工夫紅茶發酵時間一般為2～3小時，紅碎茶發酵時間一般在30～90分鐘。發酵葉青草氣消失，出現一種新鮮的、清新的花果香，葉色紅變，即為發酵適度。一般春茶呈黃紅色，夏茶呈紅黃色。