雪茄的制作过程非常复杂，而发酵则是其中至关重要的环节之一。新鲜的烟叶采摘回来经过调制后，就会进入发酵环节。发酵过程可以分解烟叶中的糖分、氨基酸等成分，让雪茄烟叶具有更醇厚的口感和更深沉的香气。
雪茄烟叶的发酵，分为农业发酵和工业发酵两个发酵过程，农业发酵也称为一次发酵，工业发酵称为二次发酵。调制后的发酵就是农业发酵（一次发酵），在发酵过程中，烟叶的香气物质逐渐形成，产生刺激性和杂气的物质不断分解，达到一种较适合加工的状态，是一个初步发酵过程。农业发酵的主要方法有：糊米发酵、装箱发酵和堆积发酵。
糊米发酵
这是四川省什邡市雪茄烟叶的一种传统发酵方法，也是目前国内雪茄烟叶发酵方法中比较完整和很有成效的一种方法。
首先将大米炒糊到米心尚有菜粒大小时，倒入开水中熬煮10分钟以上，去渣过滤得到糊米水。然后将糊米水喷洒在烟叶上后再进行堆积发醇，堆积发酵过程中翻堆3~5次。这个过程持续大约20-40天，随季节气温高低而异。
糊米发酵后，当烟叶水分达到安全贮存要求时，喷加白酒0.3%一0.5%后打包成捆，还需要进行半年以上的陈化，这个过程能有效地提高香气、吃味和燃烧性。陈化期间也要注意观察烟堆内的温度变化，温度过高时要及时翻堆。经过糊米发酵后的烟叶为红褐色，光泽度好，吃味较为醇和，烟香较浓而纯净。
装箱发酵
国外多采用此方法对茄芯烟叶和茄套烟叶发酵。将烟叶装在能容100-175kg烟叶木箱内，箱长随烟叶的长度不同而异，箱内顺长排列烟把或烟叶，梗头要离开箱头4cm左右以利于空气流通。此法可单独使用，也可先进行堆积发酵，而后再进行装箱发酵。
堆积发酵
堆积发酵是国内外广泛采用的雪茄发酵方法，也是一种最基本的方法，适用于茄芯烟叶和部分茄套、茄衣烟叶。
堆积发酵是将烟叶在一定的含水量条件下，按照一定的顺序将烟叶堆积成烟堆，烟叶之间发生湿热作用产生热量，促进烟叶内发生生物化学变化。堆积发酵的过程中要随时观察烟堆中间的温度变化，一定要注意翻堆，将内部和外部、上部和下部的烟叶位置进行交换，这样可避免烟堆内温度过高过度发酵导致烟叶失去使用价值，还可以让发酵进行得更加均匀，烟叶品质能更加一致。
雪茄烟叶在农业发酵之后，就可以按照农业分级的要求进行分级，然后打包存放，这个过程称为烟叶的陈化。一般雪茄烟叶至少在仓库中陈化9个月以上才会进行出售，浓度大的烟叶有的要陈化2年以上才出售，所以国际雪茄烟叶销售市场上很少会出现当年的烟叶。
△雪茄烟叶的棕榈叶包装（古巴）