当红茶发酵至叶温达到峰值并开始稳定时，即为中度发酵。如果红茶发酵不足，则茶气青绿，叶色呈绿色或绿黄色。如果发酵过度，香气就会暗淡，叶色又红又暗。
发酵是红茶的重要关键工序。
红茶发酵的本质是鲜叶细胞组织被破坏，准确地说是半透液泡膜被破坏，多酚类化合物能够与内源氧化酶接触，从而引起多酚类化合物的酶促氧化聚合，从而形成有色物质，例如茶黄素和茶红素。
同时，所含物质在耦合中发生一系列化学反应，从而形成红茶特有的香气物质。红茶发酵既不是微生物发酵，也不是纯粹的化学氧化，而是依靠鲜叶内源酶的酶促氧化。
因此，发酵是红茶制作的关键工序。不经过发酵，就无法形成红茶的品质特征。如果发酵过度，则茶香气暗淡，冲泡后汤色暗浊，滋味平淡，叶底红暗。如果香气有酸味，说明发酵已经过度。
发酵的质量与发酵过程中环境的温度、湿度、氧气流量和时间等因素密切相关。
1、通常室温控制在20-25左右，发酵叶温度最好保持在30左右。
2、保持空气湿度在90%以上，有利于增加多酚氧化酶的活性和茶黄素的形成和积累。发酵过程中消耗大量氧气，因此发酵过程中要保持良好的通风，注意散热、通风。展开叶子的厚度影响通风和叶子温度。如果展开的叶子太厚，通风不好，如果展开的叶子太薄，则不容易保持叶温。
3、铺叶厚度一般为10-20厘米。幼叶和小叶形叶要薄展；老叶和大叶形叶要厚铺。
气温较低时，应厚撒；温度高时，应薄薄地撒。发酵时间的长短因发酵条件、揉捻程度、叶质、茶叶品种、生产季节的不同而变化较大，应以适宜的发酵时间为准。名优工夫红茶的发酵时间一般为23小时。
4、发酵程度要把握“宜轻不宜重”的原则。适度的标准是：发酵后的叶子青草味消失，有明显的花香、果香，叶子变红。发酵叶的颜色随季节和新鲜叶略有不同。一般春茶呈黄红色，夏茶呈红黄色；幼叶颜色均匀呈红色，老叶则红绿相间。
如果发酵不充分，则茶叶香气不纯、偏绿，冲泡后汤色少红，滋味青涩，叶底青绿。当叶温达到峰值并开始稳定时，发酵处于中等程度。