普洱茶的陈化，对时间要求比极为严格，历史上有“爷爷制茶、孙子卖茶”的传说。普洱茶之所以需要陈化，是因为普洱茶是发酵的产物，相对普洱茶生茶而言，前期所有工序都是为发酵做准备的，而真正的发酵，是在陈化过程中产生的，相对普洱茶熟茶，虽然也经历了人工渥堆发酵，但在出堆后，仍需一段陈化时间，其品质才能进入佳境，只是陈化时间相对普洱茶生茶缩短了很多而已。
普洱茶生茶在陈化过程中，茶叶中原有的叶绿素酶将叶绿素水解生成植醇和脱植基叶绿素，并在多酚氧化酶的催化作用下，氧化形成不稳定的邻-苯醌类化合物，然后再进一步通过非酶催化的氧化反应，聚合成为黑色素。这时，普洱茶的“变”是物质的转化，是酶促反应的结果，形成大量的衍生物质，出现难得的褐变现象。这是因为普洱茶在陈化过程中，能使空气中的氧气透过已经破坏了的茶叶组织，使多酚氧化酶能够顺利接触到茶叶的酚基低物而产生酶促反应，其涉及到的主要底物是黄酮类物质，如根皮苷、儿茶素、表儿茶素和基于表儿茶素骨架结构的一系列花青素配基低聚物。
普洱茶的陈化是缓慢的发酵过程。由于采用忌高温的手段，使茶叶氨基酸含量较高，但普洱茶的发酵，又使这些氨基酸成为微生物的氮源，发酵过程又使部分氨基酸，如茶氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸的含量急剧降低。但是，在这个过程中，一些微生物对茶叶内含物质的降解，又合成了茶叶中原来含量较低的一部分氨基酸，其含量比陈化前都有明显提高，形成了此消彼长的格局。而且，这些氨基酸又都是人体必需氨基酸，营养价值极高。
普洱茶含有大量的儿茶素，这是一种易于被多酚氧化酶作用的多酚化合物。陈化后的普洱茶，其品质受茶黄素和茶红素比率影响极为明显，茶红素比值越大，普洱茶品质及普洱茶的功效与作用越好。
自然发酵的普洱茶生茶，其冲泡后的茶汤颜色以第七泡汤色为基准，一般为1--5年：黄色；5--10年：橘黄；10--15年：玫瑰红（，15--20年：褐色；20--25年：葡萄酒红；25--30年：宝石红。
