渥堆是黑茶制作关键工艺之一。关于黑茶渥堆的作用有多种说法，后来经过湖南农业大学刘仲华和王增盛等对湖南黑茶大量实验研究证实，黑茶渥堆的实质是：以微生物活动为中心，通过生化动力（胞外酶），物化动力（微生物热）以及微生物自身代谢的综合作用，即在湿热、微生物及其胞外酶三者的相互作用下塑造了黑毛茶的品质风味。
通过无菌渥堆处理与传统渥堆相比较，发现传统渥堆中存在相当数量的微生物，这些微生物是鲜叶经高温杀青，在以后的揉捻、渥堆中沾染上的，并随渥堆进程而大量繁殖。细菌（以无芽孢细菌占优势，少量芽孢细菌和球菌）从渥堆开始至30小时前后，其数量呈迅速增加趋势并达到高峰期，后期下降真菌（假丝醇母菌属占优势，其次为黑曲霉，少量青霉及芽枝霉等）则不同，其数量随渥堆时间的延长一直处于增加状态，只是到末期才略有下降。在渥堆中所嗅到的甜酒香味就是酵母菌作用的结果。
微生物专家温琼英教授对安化黑茶渥堆过程中的微生物进行分离纯化培养，结果表明：参与黑茶渥堆过程的微生物包括假丝酵母菌、黑曲霉菌、细菌等。这些微生物在茶堆中，只要温、湿度适宜，就能大量繁衍，利用茶叶中的碳、氮化合物作为培养基，不断生长发育繁衍后代。一方面，通过微生物的胞外酶分解茶叶中的大分子化合物，作为自身机体的构成部分，另一方面排泄（或称分泌）一些小分子化合物。一吸一吐，使茶叶的内含成分发生巨大的改变，从而形成黑茶特有的品质特征。
