關於老熟機理，國內外都有一些報道，但尚無統一的認識。
特別是中國的白酒，香型復雜，老熟中的變化有不少的差異。
一般規律認為，經過發酵的酒醅通過蒸餾得到新酒，在新酒中所含的酸分可促使醇和水的氫鍵締合，很快地達到締合平衡。
隨著老熟過程的延長，主要發生的是酯化反應，並使香味成分增加，這一過程發生緩慢。
在此過程中，還存在酯水解生成酸的反應，直至平衡的建立而達到老熟終點。
其中生成的酯或酸均可參與醇與水的締合作用，形成一個較穩定的締合體，從而使酒體口感醇和，並且有很濃鬱的醇香味。
《一》物理作用
主要是醇-水分子間的氫鍵締合作用。
1、 締合作用
白酒中組分含量最多的是乙醇和水，占總量的98%左右。
乙醇和水都是極性分子，具有很強的締合能力，它們在液態時都可以通過氫鍵締合成大分子，而它們之間發生的締合作用，對感官刺激的變化是十分重要的,但是氫鍵締合平衡不是白酒品質改善的主要因素。
隨著儲存期的延長，酯水解生成酸和醇，直至平衡建立而達終點。
生成的酯或酸均可參與醇-水締合作用，形成一個較為穩定的締合體，從而使酒體口感醇和，香氣濃鬱。
在基礎酒在儲存程中，水分子與乙醇分子也要重新組合。
隨著基礎酒儲存時間的延長，水分子和乙醇分子之間逐步構成大的分子締合群，締合度增加，乙醇分子受到約束，自由度減少，也就是刺激性減弱，對於人的味覺來說，就會感到柔和。
2、揮發作用
新酒中一些低沸點的不良成分，如具有臭雞蛋味的硫化氫、具有臭蘿卜味的硫醇、能刺眼、刺舌，具有刺激性辣味的乙醛和丙烯醛，以及遊離氨等，在貯存中得以自然揮發，排除了白酒的邪雜氣味，而使香味能夠突出，起到了去雜增香的作用。
如果將新酒經加熱所揮發的氣體，直接引入老熟酒中，則老熟酒就會產生新酒味。
如果酒庫室溫較高，白酒中的上述成分可迅速揮發。
當然，白酒在貯存過程中，也會揮發一些酒精及酯類物質。
因此，酒庫要保持適宜的溫度，白酒的貯存期要恰當。
《二》化學作用
白酒在老熟過程中所起的緩慢化學變化，主要有氧化、還原、酯化與水解等作用，使酒中醇、酸、酯、醛類等成分達到新的平衡，同時有的成分消失或增減，有的成分新產生。
1、氧化作用和還原作用
酒罐或酒壇內含有空氣，基礎酒本身在接觸空氣時，也會有微量空氣溶解在酒體中，基礎酒組分在化學變化過程中，有的化學反應也會釋放氧原子，這些氧均可使基礎酒組分受到氧化反應。
一般來說，基礎酒在前6個月的儲存期內總酸、總醛、氧化還原電位《Eh》值均是增加的，此階段基本上為氧化階段。
在儲存6～12個月時，酒的氧化還原電位基本上是穩定的，總酸保持平衡，此階段為還原階段。
在儲存12個月以後，酒的總酸、Eh值再次出現增加，這種現象被稱為基礎酒的第二次氧化。
2、縮醛化反應
在儲存過程中，基礎酒中的乙醛和乙醇會發生縮醛化反應，增加了酒中縮醛的含量，可使酒的口味變為芳香而柔和。
同時減少了乙醛在酒中的含量，去除了新酒的燥辣感。
通常新酒儲存第一個月，酒中乙縮醛含量可達到形成總量的40%左右；儲存到第二個月，則可增加到其可能形成總量的70%左右；儲存到第五個月，可增加到其可能形成總量的77%左右，可見基礎酒在儲存期中，乙醛和乙縮醛的縮醛化反應速度是比較快的。
3、酯化作用
基礎酒在儲存老熟過程中，酒中的酸類和醇類可以相互發生酯化反應，形成各種酯，但是這種酯化反應速度很慢，而且是可逆反應。
隨著儲存時間的增加酒中酯類的增加數量往往還不足以彌補酯類水解所減少的酯含量，最終達到平衡。
從總酯的測定結果可證明，在儲存前期，總酯量增加，儲存中、後期，總酯含量維持不變甚至低於新酒中總酯量。