茅台酒的酿制技术被称作“千古一绝”。茅台酒有不同于其它酒的整个生产工艺，生产周期7个月。蒸出的酒入库贮存4年以上，再与贮存20年、10年、8年、5年、30年、40年的陈酿酒混合勾兑，后经过化验、品尝，再装瓶出厂销售。茅台酒以本地优质糯高梁为原料，用小麦制成高温曲，而用曲量多于原料。用曲多，发酵期长，多次发酵，多次取酒等独特工艺，这是茅台酒风格独特、品质优异的重要原因。酿制茅台酒要经过两次下料、九次蒸煮、八次摊晾加曲（发酵七次）、七次取酒，生产周期长达一年，再陈贮三年以上，勾兑调配，然后再贮存一年，使酒质更加和谐醇香，绵软柔和，方准装瓶出厂，全部生产过程近五年之久。
茅台酒工艺中的三长主要指茅台酒基酒生产周期长；大曲贮存时间长；茅台酒基酒酒龄长。茅台酒基酒生产周期长达一年，须二次投料、九次蒸馏、八次发酵、七次取酒，历经春、夏、秋、冬一年时间。而其它名白酒只需几个月或十多天即可。茅台酒大曲贮存时间长达6个月才能流入制曲生产使用，比其它白酒多存3－4个月，这对提高茅台酒基酒质量具有重要作用，而且大曲用量大，是其它白酒的4－5倍。茅台酒一般需要长达三年以上贮存才能勾兑，通过贮存可趋利避害，使酒体更醇香味美，加上茅台酒高沸点物质丰富，更能体现茅台酒的价值，这是其它香型白酒不具有的特点。
茅台酒生产所用高粱为糯性高粱，当地俗称红缨子高粱。此高粱与东北及其它地区高粱不同的是，颗粒坚实、饱满、均匀，粒小皮厚，支链淀粉含量达88%以上，其截面呈玻璃质地状，十分有利于茅台酒工艺的多轮次翻烤，使茅台酒每一轮的营养消耗有一合理范围。茅台酒用高粱皮厚，并富含2%－2.5%的单宁，通过茅台工艺发酵使其在发酵过程中形成儿茶酸、香草醛、阿魏酸等茅台酒香味的前体物质，后形成茅台酒特殊的芳香化合物和多酚类物质等。这些有机物的形成与茅台酒高粱及地域微生物群系密切相关，也是茅台酒幽雅细腻、酒体丰满醇厚、回味悠长的重要因素，特别值得一提的是茅台酒富含一定的多酚类物质，适量饮用，不伤肝。
主要工艺流程及要求：
（1）制曲：小麦经破碎，加入母曲和水制成曲胚，用稻草间隔入仓发酵40天后拆曲，贮存6个月后投入制酒生产。
（2）制酒：
①投料阶段：重阳开始分2次投料，即下沙和造沙（沙指高粱）。下沙高粱经破碎后加热水润粮，次日加母糟蒸粮，下甑摊晾，之后加曲和尾酒拌匀堆积，达到工艺要求，入窖发酵30天后开窖取醅，再与造沙经破碎、润粮后的高粱拌匀，从蒸粮开始重复上述工序。
②馏酒阶段：馏酒阶段共有7个轮次，每个轮次均经摊晾、加曲、堆积、入窖和馏酒操作。
制酒过程共经历9次蒸煮（馏），8次摊晾、加曲、堆积、入窖，7次取酒，一年一个生产周期。
（3）贮存勾兑：基酒（轮次酒）分酱香、醇甜香、窖底香3种典型体贮存于陶坛中，将不同轮次、不同典型体、不同酒度、不同酒龄的基酒进行勾兑，勾兑后贮存于陶坛。贮存勾兑工序至少历经3年。
（4）包装：勾兑后的酒经检验合格后，采用不透明容器包装出厂。