青贮分为酸化或在作物中加酸，发酵可以直接添加酸或发酵来实现。青贮发酵是厌氧过程，其将糖转化为有机酸，特别是转化为乳酸和乙酸。这些有机酸由细菌产生，既可天然存在于作物中，也可通过添加剂进行添加。
青贮过程可分为四个阶段：
- 耗氧
- 发酵
- 贮存或稳定阶段
- 饲喂
发酵过程中的化学变化：
耗氧期
在装填期间和之后，青贮中仍然残留一部分氧气。通过以下方式降低氧气含量：
- 植物体的呼吸作用
- 酵母、霉菌、肠杆菌和乳酸菌（LAB）等好氧和兼性厌氧微生物生长。
LAB可以在有氧条件下生成乳酸菌。在该阶段，若乳酸菌数量足够，青贮的pH值会开始下降。在有氧阶段，蛋白酶，特别是多糖酶等植物酶还会保持活性，使可溶性蛋白质、氨氮和糖含量增加。
发酵
青贮物料一旦变得厌氧，便开始进行青贮发酵，原料转化为青贮。初始发酵成功-pH值迅速降低到5以下，足够低的pH值能够形成稳定的青贮环境。为实现该阶段，需要将乳酸菌作为主要酸进行生产。
理想的青贮饲料pH值各不相同，但须进行快速、高效的一次发酵，以减少营养损失，防止不良发酵。这限制了梭菌等专性厌氧微生物的生长。
在最初的发酵阶段，青贮饲料成分会发生很大变化。因此，在这一阶段完成之前（至少30天），应避免饲喂新的青贮饲料，以免出现采食和性能问题。
贮存
理想情况中，青贮饲料在厌氧条件下很难在贮存期间发生变化。但若空气在边缘渗入青贮中，好氧微生物就会成片生长破坏青贮饲料。和青贮窖的结构有关，但是一般这种情况通常会出现在青贮窖的上层、侧面和外层，因为他们更易受到空气渗透的影响。
在某些情况下，青贮可能含有高数量的酵母菌，这些酵母菌在发酵阶段会将乳酸转化成乙醇，从而使得青贮饲料pH值升高。
具体来说，布氏乳杆菌可以在厌氧青贮环境中将乳酸转化为乙酸，从而使得青贮pH值在贮存阶段升高。乙酸具有良好的抗真菌性能，有助于抑制腐败，而乳酸能够引起酵母菌的增加。
在这个阶段，蛋白酶和纤维素酶等耐酸酶具有活性。贮存期间，可溶性蛋白质（氨）会增加。其他类微生物形成霉菌、梭菌和杆菌等耐受型孢子，便以休眠状态存活在青贮饲料中。
对特定类型的青贮窖进行快速装填、高压实密度和定期维护至关重要。
饲喂
当打开青贮饲料进行饲喂时，饲料会再次暴露在空气中，与青贮过程中存活下来的需氧生物——杆菌、酵母菌和霉菌接触。在大多数情况下，这种饲喂过程中酵母菌是有氧生长的优势菌群。随着需氧生物不断生长，青贮饲料中的营养物质流失，饲料严重变质，毒素和有害微生物（如梭菌和李斯特菌）污染。
变质的速度和程度取决于：
- 控制空气渗入的程度，在压实密封过程保证青贮达到足够的压实密度，饲喂时保证青贮良好的饲喂管理来控制空气渗入的速度。
- 青贮饲料中腐败菌的含量，可通过良好的收贮程序对其进行管理。
- 影响耗氧阶段持续时长的因素，如装填速度、填料密度、青贮窖密封速度和效率等。
- 对经证实可减少青贮饲料中菌剂数量菌剂的使用
