После скручивания чайных листьев начинается процесс ферментации, или окисления.

Во время этого процесса зеленый лист превращается в черный чай.
Листья переносят в прохладные, влажные и затемненные помещения, где их раскладывают на ровной поверхности слоями толщиной примерно 10 см.
Температуру листа поддерживают на уровне 25–30 °C. Ферментация позволяет содержащемуся в листе крахмалу распасться на сахара, а хлорофиллу — на дубильные вещества. Катехины преобразуются в теафлавин и теарубигины, которые имеют оранжевый и коричневый цвета.
Ферментация может продолжаться от 45 минут до 3–5 часов. За это время цвет листьев темнеет (буреет), от брожения сока появляются характерные ароматы черного чая — от цветочного к фруктовому, ореховому и пряному. Когда аромат чая достигнет нужной кондиции, окисление останавливают посредством сушки при высокой температуре.