醬油的原料是蛋白質和澱粉。植物蛋白取自大豆油提取後的豆餅，或溶劑提油後的豆粕，也用花生餅、蠶豆代替。傳統生產中，以大豆為主。小麥和麩皮被廣泛用作澱粉原料，有些被碎米和玉米代替。在傳統生產中，面粉是主要原料。將原料蒸熟冷卻，接種純培養的米曲黴種子制成醬曲，移入發酵罐，加入鹽醬油進行水發酵。當酒醅成熟後，通過浸出提取醬油。制曲的目的是使米曲黴在酒曲上充分生長發育，產生和儲存大量需要的酶，如蛋白酶、肽酶、澱粉酶、谷氨酰胺酶、果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶等。在發酵過程中，味道的形成是基於這些酶的作用。例如，蛋白酶和肽酶將蛋白質水解成氨基酸，產生鮮味；谷氨酰胺酶把無味的谷氨酰胺變成味道鮮美的俗谷氨酸；澱粉酶將沈澱物水解成糖，產生甜味；果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶能徹底破壁，使蛋白酶、澱粉酶水解更徹底。同時，在制曲和發酵過程中，從空中落下的酵母和細菌也繁殖和分泌多種酶。也可以加入純培養的乳酸菌和酵母。乳酸菌產生適量的乳酸，酵母發酵產生乙醇，曲黴菌的原料和代謝產物產生的醇、酸、醛、酯、酚、縮醛、呋喃酮等多種成分多為微量，但能構成醬油的復合香氣。此外，原料蛋白中的酪氨酸氧化生成黑色素，沈澱物中的經典黴澱粉酶水解生成葡萄糖生成黑色素樣物質，與氨基酸反應，使醬油產生明亮有光澤的紅棕色。發酵過程中壹系列極其復雜的生化變化所產生的鮮味、甜味、酸味、酒味、酯味與鹽水的鹹味混合在壹起，最終形成具有獨特色、香、味的醬油。