茅台酒以本地优质糯高梁为原料，用小麦制成高温曲，而用曲量多于原料。用曲多，发酵期长，多次发酵，多次取酒等独特工艺，这是茅台酒风格独特、品质优异的重要原因。酿制茅台酒要经过两次下料、九次蒸煮、八次摊晾加曲（发酵七次）、七次取酒，生产周期长达一年，再陈贮三年以上，勾兑调配，然后再贮存一年，使酒质更加和谐醇香，绵软柔和，方准装瓶出厂，全部生产过程近五年之久。
茅台酒工艺中的三高是指茅台酒生产工艺的高温制曲、高温堆积发酵、高温馏酒。茅台酒大曲在发酵过程中温度高达63℃，比其它任何名白酒的制曲发酵温度都高10－15℃；在整个大曲发酵过程中可优选环境微生物种类，后形成以耐高温产香的微生物体系，在制曲过程中首先做到了趋利避害之功效。高温堆积发酵是中国白酒生产敞开式发酵为经典和独创之作，也是其它名白酒工艺所不具有的。高温馏酒：蒸馏工艺本身是固液分离的技术，但茅台酒生产工艺的蒸馏与其它白酒完全不同。
据传远古大禹时代，赤水河的土著居民——濮人，已善酿酒。
汉代，今茅台镇一带有了“枸酱酒”。《遵义府志》载：枸酱，酒之始也。司马迁在《史记》中记载：建元六年（前135年），汉武帝令唐蒙出使南越，唐蒙饮到南越国（今茅台镇所在的仁怀县一带）所产的构酱酒后，将此酒带回长安，敬献武帝，武帝饮而“甘美之”，并留了“唐蒙饮构酱而使夜郎”的传说。这成为茅台酒走出深山的开始，此后，一直作为朝廷贡品享盛名于世。
唐宋以后，茅台酒逐渐成为历代王朝贡酒，通过南丝绸之路，传播到海外。
到了清代，茅台镇酒业兴旺，“茅台春”、“茅台烧春”、“同沙茅台”等名酒声名鹊起。“华茅”就是茅台酒的前身。迄今可查的早记载茅台酒的史籍，是成书于清代嘉庆年间的《仁怀草志》，该书有“城西茅台村制酒，全黔称”的记载。 [38]康熙四十三年（1704年），“偈盛烧房”将其产酒正式定名为茅台酒。清《旧遵义府志》所载，道光年间，“茅台烧房不下二十家，所费山粮不下二万石。”道光二十三年（1843年），清代诗人郑珍咏赞茅台“酒冠黔人国”。
不少人都知道，毛泽东并不喜欢饮酒，但不善饮酒的毛泽东对茅台酒却十分关心。
茅台酒在国内外享有巨大声誉。有些人为了进行仿造，采用化学、物理、生物等十几种的现代化科研手段，对茅台酒乃至茅台酒生产地的水文、地理、植物、气象一一进行了的反复的研究，企图破译茅台酒的酿酒秘方，但却一无所获。50年代，在一次会议的间隙，毛泽东主席把当时任贵州省委书记的周林请到了自己的身边，亲切地拉着他的手，用一口地道的湖南腔问道：“老周，你不是贵州仁怀人吗？你给我说说，你们的茅台酒究竟是用什么神水搞的？那么香，那么美，让那么多人神魂颠倒地在研究它？”
老家距茅台镇仅有10多公里的周书记回答说：“主席，哪有什么神水，就是用您长征四渡赤水的那个水搞的。”
毛主席听后爽朗一笑说：“对我是不是也保密啊？”“对主席哪有什么密可保。”
听到这里，毛主席高兴地说：“果真如此那就太好了！既然有这么多的神水，茅台酒，为何不搞它个一万吨呢？”