酿制茅台酒的用水主要是赤水河的水，赤水河水质好，用这种入口微甜、无溶解杂质的水经过蒸馏酿出的酒特别甘美。故清代诗人曾有“集灵泉于一身，汇秀水东下”的咏句赞美赤水河。茅台镇还具有极特殊的自然环境和气候条件。它位于贵州高原点的盆地，海拔仅440米，远离高原气流，终日云雾密集。夏日持续35—39℃的高温期长达5个月，一年有大半时间笼罩在闷热、潮湿的雨雾之中。这种特殊气候、水质、土壤条件，对于酒料的发酵、熟化非常有利，同时也部分地对茅台酒中香气成分的微生物产生、精化、增减起了决定性的作用。可以说，如果离开这里的特殊气候条件，酒中的有些香气成分就根本无法产生，酒的味道也就欠缺了。
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。
茅台酒液纯净透明、醇馥幽郁的特点，是由酱香、窖底香、醇甜三大特殊风味融合而成，现已知香气组成成分多达300余种。茅台酒香气成分众多，有人赞誉“风味隔壁三家醉，雨后开瓶十里芳”。茅台酒香而不艳，在酿制过程中从不加半点香料，香气成分全是在反复发酵的过程中自然形成的。它的酒度一直稳定在52°—54°之间。