發酵的目的在於促進內含物發生深刻的變化，為形成紅茶特有的色、香、味品質準備基質。
工夫紅茶的發酵其實從揉捻就已經開始，但真正的發酵工序隻有在最適條件下才能完成其內質的變化，以提高制茶品質。
紅茶發酵的實質，是以多酚類化合物深刻氧化為核心的化學變化過程。
經過發酵，多酚類化合物發生了深刻變化，水溶性部分可進入茶湯，對茶質量有直接影響；一部分氧化產物茶黃素是茶湯高度、香味的鮮爽度和濃烈度的重要因素，茶紅素是茶湯紅濃度的主體，收斂性較弱，刺激性小。
隻有茶黃素與茶紅素含量水平都高，而且比例適當才能形成優良品質。
據《雲茶大典》中介紹，紅茶發酵的時候要提供適宜多酚類化合物為主體的一系列化學變化條件，諸如溫度、濕度、通氣等。
首先溫度，包括氣溫和葉溫，葉溫過高，氧化過於劇烈，茶香低味淡，色暗；反之，溫度過低，氧化反應緩慢，發酵難以進行，因此發酵室的適宜溫度應為25℃-28℃。
其次是濕度，發酵葉本身就含有水分以及空氣中也存在著相對濕度。
發酵葉本身的含水量影響著茶汁的濃度，濃度過高或過低，其化學作用都受到抑制，從而造成發酵不足或不勻；相對濕度可以維持葉內水分，不致因水分蒸發過快而造成發酵葉表層幹硬，以影響正常的發酵。
因此，發酵室相對濕度應保持在90%以上。
再有就是通氣。
發酵中物質氧化需要消耗大量的氧氣，在缺氧氣的條件下，發酵不能正常進行，發酵場所保持新鮮空氣流通。
攤葉厚度影響通氣和葉溫，攤葉厚度一般為8-12厘米，嫩葉薄攤，老葉厚攤，氣溫低要厚攤，氣溫高要薄攤，以保持通氣良好，達到空氣新鮮，供氧充足。
最後是發酵的程度。
一般發酵到青草氣消失，出現發酵葉特有的香氣——一種清新鮮濃的花果香味；葉色春茶黃紅，夏茶紅黃，嫩葉紅勻，老葉紅裡泛青。