黑曲霉是普洱茶固态发酵过程中出现的优势菌种，黑曲霉可以产生胞内、胞外两类酶。胞内酶是黑曲霉呼吸作用或发酵作用不可缺少的生物催化剂。陈宗道与刘勤晋等的研究均提出，微生物分泌的胞外酶及呼吸代谢产生的热量对普洱茶的品质起着相当重要的作用。他们把不溶于水的有机物水解为可溶的；把大分子的有机物水解为小分子的有机物。以便供其吸收和利用。由于其优异的酶解效果和全世界公认的食用安全性，黑曲霉已被广泛用于食品及药品的深加工中。
1、水浸出物
接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵，发酵过程中的普洱茶水浸出物含量由44.11%下降到37.97%。下降幅度为13.92%，种原料到一翻水浸出物含量稍有增加，从44.11%增加到46.19%，增加幅度为4.72%；一翻到出堆水浸出物含量呈缓慢下降趋势，从44.19%下降到37.91%，下降幅度为14%。
固态发酵过程中，水浸出物含量的下降，可能是因为黑曲霉菌株的大量生长消耗了一些可溶性物质，同时不溶性的物质则有所增加。
2、灰分
茶叶灰分是各类茶叶产品标准中的主要理化指标之一，茶叶灰分含量的高低直接关系到茶叶的品质和卫生。一般，水溶性灰分的百分率随等级而减少，与茶叶品质有直接关系。
在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，总灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分的含量都呈上升趋势。总灰分增加幅度为26.99%水溶性灰分幅度为28.93%，水溶性灰分占总灰分的百分比从原料的64.49%，增加到出堆样的65.48%，其增加幅度为0.9%；水不溶性灰分增加幅度为22.96%。
3、氨基酸
黑曲霉能分泌蛋白酶，对蛋白质及氨基酸均有较强的分解作用。接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，随着黑曲霉菌群数量的增加，使得氨基酸总量大幅下降。这主要是因在发酵过程中，长期的湿热作用使部分氨基酸发生分解、氧化、水解、脱酸、脱氨基以及作为氮源被发酵微生物消耗，但其组分相当完全。而且与人体必需氨基酸配比适当，使其保健功能与风味都得到较好的改善，普洱茶爽滑的味道与氨基酸的适当保留有很大的关系。
4、总糖
在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，黑曲霉分泌各种水解酶、胞外酶，使得高分子不溶性物质纤维素和半纤维素分解成小分子可溶性物质多糖类，使茶样总糖含量变化总体上呈上升趋势。
5、多酚类物质
在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，茶多酚在黑曲霉作用下，茶多酚也发生深刻的转化。使苦涩、浓烈型滋味成分被氧化降解而大量减少，醇和型呈味物质大量增加，形成普洱茶所具有的独特的醇和、回甘的品质，茶多酚的保留也使得滋味并不淡薄，且仍有相应的保健功效。
6、黄酮类物质
在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，黄酮类化合物含量呈上升趋势。黄酮类化合物一般味苦涩，呈黄色。氧化产物橙黄至棕红或棕褐。因此，发酵过程中黄酮类化合物的增加，有利于普洱茶滋味和色泽的形成，并有效地增加提高了普洱茶的保健功效。
7、咖啡碱
咖啡碱是茶叶中的特征性物质，同时也是茶叶中重要滋味物质，是茶叶中苦味的重要组成成分。在添加黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，咖啡碱呈缓慢上升趋势，至固态发酵完成时，咖啡碱从3.68%升高到4.48%，升高幅达22%。
有研究表明，在茶叶发酵过程中，霉菌可增加咖啡碱的含量，而酵母则降低其含量，而且在霉菌中，黑曲霉额作用最大，其可以显著增加咖啡碱的含量。
8、茶色素
在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵过程中，茶红素（TR）和茶黄素（TF）的减少与茶褐素（TB）的增加是一个量上的协调作用，此理化成分的协调变化使得普洱茶色泽变化很大，若TR、TF的含量过低而TB的含量过高，茶汤汤色则暗褐，叶底黑褐无光泽，滋味上也叫平淡；若TR、TF的含量TB的含量相协调，茶汤汤色则红浓明亮、叶底色泽褐红。利用黑曲霉进行固态发酵，TF、TR与TB的含量协调，有助于增强普洱茶的保健功效。
9、芳香物质
茶叶中芳香物质的含量为0.03%~0.05%，经过普洱茶的特殊工艺制造后，芳香物质在含量上有了较大的变化，在接种黑曲霉进行普洱茶固态发酵时，普洱茶香气主要由发酵过程中形成或是增加的大量芳香族化合物之间的组成和含量比例相互协调影响。
