茅臺酒以本地優質糯高梁為原料，用小麥制成高溫曲，而用曲量多于原料。用曲多，發酵期長，多次發酵，多次取酒等獨特工藝，這是茅臺酒風格獨特、品質優異的重要原因。釀制茅臺酒要經過兩次下料、九次蒸煮、八次攤晾加曲（發酵七次）、七次取酒，生產周期長達一年，再陳貯三年以上，勾兌調配，然后再貯存一年，使酒質更加和諧醇香，綿軟柔和，方準裝瓶出廠，全部生產過程近五年之久。

茅臺酒工藝中的三高是指茅臺酒生產工藝的高溫制曲、高溫堆積發酵、高溫餾酒。茅臺酒大曲在發酵過程中溫度高達63℃，比其它任何名白酒的制曲發酵溫度都高10－15℃；在整個大曲發酵過程中可優選環境微生物種類，后形成以耐高溫產香的微生物體系，在制曲過程中首先做到了趨利避害之功效。高溫堆積發酵是中國白酒生產敞開式發酵為經典和獨創之作，也是其它名白酒工藝所不具有的。高溫餾酒：蒸餾工藝本身是固液分離的技術，但茅臺酒生產工藝的蒸餾與其它白酒完全不同。

裝茅臺酒用的酒瓶，初是用本地生產的缸甕，從清朝咸豐年間起，改用底小、口小、肚大的陶質壇形酒瓶，有裝0.5公斤、1公斤和1.5公斤的型號。后曾一度改為微扁長方形酒瓶。民國四年（1915年）以后，改用圓柱形、體小嘴長的黃色陶質釉瓶。建國后，才改為白色陶瓷瓶和人們見到的乳白色避光玻璃瓶，古色古香，樸實大方。

茅臺酒生產所用高粱為糯性高粱，當地俗稱紅纓子高粱。此高粱與東北及其它地區高粱不同的是，顆粒堅實、飽滿、均勻，粒小皮厚，支鏈淀粉含量達88%以上，其截面呈玻璃質地狀，十分有利于茅臺酒工藝的多輪次翻烤，使茅臺酒每一輪的營養消耗有一合理范圍。茅臺酒用高粱皮厚，并富含2%－2.5%的單寧，通過茅臺工藝發酵使其在發酵過程中形成兒茶酸、香草醛、阿魏酸等茅臺酒香味的前體物質，后形成茅臺酒特殊的芳香化合物和多酚類物質等。這些有機物的形成與茅臺酒高粱及地域微生物群系密切相關，也是茅臺酒幽雅細膩、酒體豐滿醇厚、回味悠長的重要因素，特別值得一提的是茅臺酒富含一定的多酚類物質，適量飲用，不傷肝。