FERMENTAÇÃO
O processo de fermentação é a conversão do açúcar do caldo de cana em alcóol e outros produtos, através ação de leveduras. A qualidade da cachaça está intimamente associada à qualidade da fermentação e é nesta etapa é que se faz uma grande distinção entre a cachaça artesanal e aquelas industrializadas.
No caso das industrializadas a produção se dá em grandes volumes (85 mil litros por dia) enquanto que na artesanal a produção é modesta (85 mil litros por ano). Para assegurar que a produção industrial seja contínua o processo de fermentação não pode sofrer interferências e deve ter rendimento máximo, mas esta situação é alcançada com o uso de aditivos, que no processo artesanal é proibido.
Alguns dos principais aditivos de fermentação empregados na maioria dos processos industriais são:
antibióticos:empregados para evitar a contaminação das leveduras por outros microorganismos.
aditivos químicos: como sulfatos, fosfatos, cálcio, compostos nitrogenados,entre outros complementos.
agentes de controle de pH: ácidos sulfúrico e fosfórico quando há baixa acidez e carbonatos e soda caústica quando há um excesso de acidez.

Na produção artesanal é permitido apenas a adição de fubá de milho e ou farelo de arroz, visando servir de complemento para a manutenção da saúde do fermento caipira. A preocupação principal da fermentação artesanal é a qualidade e não o rendimento (quantidade).
Na sala de fermentação a higiene é fundamental, manter as dornas limpas (evitar o transbordo), eliminar a presença de insetos, a lavagem periódica do pé de cuba, são procedimentos para evitar contaminações. E mesmo assim acidentes na fermentação podem ocorrer, e nestas situações apenas um procedimento é recomendado, o descarte e o recomeço gradual.

DESTILAÇÃO
O vinho de cana produzido pelas leveduras durante a fermentação é rico em outros componentes além do álcool, alguns deles dependendo da concentração até nocivos, a saúde, como por exemplo: aldeídos, ácidos, ésteres, metanol e alguns álcoois superiores.
A concentração de álcool etílico varia de 9 ºGL e como a graduação fixada por lei está na faixa de 38 a 54 ºGL, é preciso destilar o vinho para elevar o teor de álcool. O processo é fazer ferver o vinho dentro de um alambique de cobre, produzindo vapores que são condensados por resfriamento e apresentam assim maior quantidade de álcool etílico. As primeiras frações (cabeça) e as últimas (cauda) são porções de descarte do alambique e devem ser separadas do coração (cachaça propriamente dita), por causa das frações indesejáveis (tóxicas) que diminuem a qualidade da boa aguardente.


ENVELHECIMENTO
Processo de envelhecimento aprimora a qualidade sensorial da bebida. A estocagem é feita, preferencialmente, em barris de madeira, onde naturalmente ocorrem algumas reações químicas entre os componentes secundários da cachaça, principalmente pela formação de ésteres.
O tipo da madeira empregada no processo de envelhecimento também contribui com a qualidade final, pois influencia na cor e no sabor da aguardente. O jequitibá e o amendoim são tidos como madeiras neutras, pois não alteram a cor da cachaça. As que conferem ao destilado um tom amarelado e mudam seu aroma são o carvalho, a umburana, o cedro, a castanheira e o bálsamo. Cada uma com suas particularidades, deixando a cachaça mais ou menos suave, adocicada e perfumada, dependendo do tempo de envelhecimento.
A Lei 13.949 de 11/07/2001 define o volume máximo para tonéis de madeira no envelhecimento de aguardente e diferencia da condição de armazenamento, bem como a denominação quanto ao período de enelhecimento.
Onde as Cachaças novas são aquelas armazenadas por um período de até 12 meses, para cachaça ser considerada envelhecida é necessário um período 13 a 48 meses e acima de 48 meses a cachaça é definida como reserva especial.