普洱茶是发酵的产物，离不开微生物种群与群落的参与。长期以来，我们有一个习惯说法，即普洱茶是后发酵的茶。其实，就普洱茶的发酵而言，从鲜叶釆摘之后，其发酵的过程就已经开始了。对微生物来说，参与制做普洱茶也不仅仅局限于发酵过程，而是在发酵前，甚至是茶叶采摘前——最远可追溯土壤的分化，茶树的生长及一次次的发芽，它就已经存在，而且，不同的微生物群落分工有序。
在云南，由于微生物群落的数目庞大，成为地球上生物多样性最为丰富的资源。云南微生物的多样性除物种多样性外，还包括生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性。
云南存在许多野生、半野生乔木大叶种茶树，除了特定的地理、气候与物种的多样性外，特有微生物的参与也是其中一个因素。微生物生态的多样性及微生物的参与不仅帮它抵御外部各种病虫害的侵袭，并将各种营养源源不断输入其中。微生物许多独特的代谢方式，如自养细菌的化能合成作用、厌氧生活、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力、分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力，抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力，以及病毒的以非细胞形态生存的能力等，都为云南乔木大叶种茶树提供了坚实的“物质基础”。
云南普洱茶渥堆过程中参与的主要微生物有黑曲霉、青霉属、酵母属、根霉属、灰绿曲霉、细菌类。细菌数目极少，没有发现致病细菌。这些微生物生命活动和代谢产物是普洱茶品质形成的重要因素。在渥堆过程中，由于湿热作用为微生物的活动和代谢创造了良好的条件，同时也给茶叶内含的有机物变化提供了热源，加强了酶系活动。又因霉菌能利用各种多糖作为碳源，进行糖代谢，产生大量的单糖和寡糖，为酵母提供足够的营养使其迅速繁衍，而酵母和霉菌的大量繁衍，抑制了细菌的生长。同时，这些微生物所分泌的胞外酶对茶叶内含成分进行了各种各样的转化。普洱茶所具有的甘滑、醇厚、活顺、陈香等品质特点与黑曲霉和酵母在普洱茶渥堆过程中的主从优势有着密切的关系。
总之，在微生物作用、酶促作用、湿热作用下，茶多酚的氧化、缩合，蛋白质和氨基酸的分解、降解，碳水化合物的消耗与分解，以及各产物之间的聚合、缩合等一系列反应，使得色泽黄绿、滋味苦涩、香气清鲜纯正的晒青毛茶转化为色泽红褐、滋味纯正回甘、香气陈醇的普洱茶。
目前还无法完全了解参与普洱茶发酵的微生物菌群到底有多少？普洱茶加工与后续的发酵，仍然采用传统工艺，使微生物自然接种，让发酵场地的空气中、地表层弥漫的几十亿，甚至上百亿微生物群落自然“侵入”其中参与发酵；甚至包括熟茶的人工渥堆发酵，也没有离开原始的自然接种模式。
这就要求加工场地除了相对干净之外，周遭的自然环境中还必须有大量微生物菌群存在。我们说，加工场地的干净在任何地区都能实现，但大量的微生物菌群存在，且这个微生物菌群的特性又是这个自然环境的独有，就比较难实现。云南各地普洱茶所表现的不同“风味”，除了各地品种、鲜叶原料存在微小的差别外，更多地是因为不同地域微生物菌群差异造成。这些微生物中，黑曲霉、酵母菌、根霉属在不同的环境条件下或加工过程中的优势地位交替变化，由于优势菌群在不同阶段的作用，最终形成了普洱茶厂家多种多样风味的云南普洱茶。云南自古就有“一山一味”的说法，这种“风味”的差异性不仅使普洱茶“百花齐放”，同时增添了普洱茶人追逐不同茶品的乐趣。
这种自然接种的方式，又因发酵场地存在卫生条件较差的问题，很多人担心普洱茶存在二次污染的可能。在对云南普洱茶众多产品检测中，正宗的云南普洱茶的大肠杆菌与致病种群等含量竟无一超标。这是因为乔木大叶种茶叶本身脂肪含量较低，再加上发酵过程中的分解与转化，使得空气中、地表层的大肠杆菌等失去了寄生的“营养源”。酵母菌的大量繁殖压缩了细菌等不良菌的生存空间，加之青霉菌群的优势存在，可消灭其它的不良菌。
正是因为这种自然接种方式，使普洱茶更能体现它原本的价值。只要这个加工场地是在云南特有的普洱茶产区，再加上遵循传统的工艺方法生产，其品质必然透出普洱茶的特质。反之，没有普洱茶地理价值的支撑，也只能做到“形似”，缺乏核心价值的“神似”。或许这就是普洱茶为什么不能在异地(指非云南普洱茶产区)生产与加工的主要原因。
普洱茶发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁，提高营养素的利用程度。如微生物能合成一些B族维生素，特别是维生素B12，动物和植物自身都无法合成这一维生素，只有微生物能“生产”。在发酵过程中，微生物保留了原来食物中的一些活性成分，如多糖、膳食纤维、生物类黄酮等对机体有益的物质，还能分解某些对人体有毒害的物质。微生物在新陈代谢时产生的不少代谢产物，多数有调节机体生物功能的作用，能抑制体内有害物质的产生。
普洱茶因微生物的参与发酵，其内含营养物质是“大扩容”的概念。在化学成分检测中，普洱茶的茶多酚、氨基酸、皂甙等营养物质含量是衰减的，果胶含量增加。更重要的是，普洱茶中的多酚类物质在衰减的过程中，经氧化-还原、化合、分解而产生了很多对人体有益的衍生物质，其营养物质呈现“扩容”的趋势，这是形成普洱茶独特滋味的原因所在。
