大曲按品溫可分為高溫大曲(60～65℃)、中溫大曲(50～60℃)、低溫大曲(40～50℃)；按產品可分為醬香型大曲、濃香型大曲、清香型大曲、兼香型大曲等；按工藝可分為傳統大曲、強化大曲以及純種大曲。生產大曲的主要原料為：小麥、大麥、高粱、豌豆。
大曲是以小麥為主要原料製成的形狀較大並含有多種菌類及酶類物質的曲塊。大曲相對小曲形狀較大，又稱塊曲。
大曲中含有三係：菌係——微生物；酶係——生物酶；物係——化學物質。
大曲中的生物酶(酶係)主要有α-澱粉酶、β-澱粉酶、糖化型澱粉酶、蛋白酶等；大曲中的物質主要為澱粉、水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、氨基酸。了解大曲的三係以後，就不難理解大曲在釀酒中的作用了(四大作用：提供菌源、糖化發酵、投糧作用、生香作用)。
一、大曲中的微生物
大曲中的微生物主要有：黴菌類、酵母類、細菌類、放線菌類等四大類。
1.黴菌
大曲的製作原理就是最大限度地讓相關黴菌著生繁殖，“菌絲內插、水分揮發”是大曲的培養原理，可以這樣理解大曲的培菌過程主要是黴菌的生長過程。大曲培養時黴菌的菌絲起到引水的作用(即將水分揮發)，孢子起著色作用(即形成大曲五顏六色的部分)。
與釀酒有關的黴菌包括曲黴屬、根黴屬、毛黴屬、紅曲黴屬、青黴屬、犁頭黴菌。
大曲中常見的曲黴有黑曲黴(如UV-11)、黃曲黴、米曲黴、棲土曲黴等；根黴在小曲中應用較廣；青黴在大曲乃至釀酒過程中完全屬於有害菌，要特別注意；大曲中心有時出現的紅、黃斑點就是紅曲黴作用的結果。
2.酵母菌
主要酵母菌有酒精酵母、產酯酵母、假絲酵母屬。
酒精酵母，是原料發酵的根本，它的存在對大曲、大曲酒的質量起著決定性的作用。
產酯酵母，它是大曲酒產香的基礎條件，又稱生香酵母，在酯酶作用下將醇酸結合而產生酯。可喜的是科研工作者對其研究較深入，並將其成功運用於釀酒生產中，取得了良好的效果。
3.細菌
細菌對生產普通白酒來說，一般視為有害菌，但對生產優質大曲酒來說，很多細菌起到了良好的作用，如在濃香型窖泥中梭狀芽孢杆菌生成乙酸及其酯類，形成濃香型大曲酒主體香。大曲酒中主要細菌有乳酸菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌等。
乳酸菌較喜歡低溫，在大曲培養時頂點品溫不足及時間短時，乳酸會大量生成，這會導致後續的大曲酒中乳酸酯偏高，“增己降乳”還應重視大曲生產過程中乳酸菌過度繁殖。
醋酸菌在大曲中以杆菌居多，是典型的好氣菌，其作用是氧化葡萄糖生成醋酸和少量酒精，並會抑製酵母菌的生長和作用。醋酸菌主要在大曲培養的前、中期生長繁殖，在新曲中最多，但它在幹燥低溫的環境下芽孢會失去發芽能力，故新曲應儲存3個月至半年以上使用即這個道理。
枯草芽孢杆菌在大曲細菌中數量較多，它是形成酒體芳香類物質的重要菌源，值得深入研究。
二、大曲製作工藝(以濃香型大曲為例)
大曲製作工藝如下：
小麥及其他穀物→潤水→翻糙堆積→磨碎→加水拌和→裝入曲模→踩曲→晾汗→入室安曲→保溫培養→翻曲→打攏(收堆)→出曲→入庫貯藏→成品曲
(一)主要工藝要點
1.原料潤水及粉碎
大曲的原料為小麥、豌豆和大麥，其配比也隨各地而有所不同。有的用純小麥製曲，如五糧液；有的加豌豆10％左右，如洋河等。
原料潤水操作要翻拌均勻，使糧食普遍吸收水分，做到水灑均、翻糙勻。
潤麥的標準：原料表麵收汗，內心帶硬，口嚼不粘牙，略有幹脆響聲。
傳統製曲要求是將小麥磨成“爛心不爛皮”的“梅花瓣”，即將麥子的皮磨成片狀、心子磨成粉狀。這對於微生物的生長繁殖、培養溫度調節有相當的幫助。
2.拌料踩曲
傳統製曲均采用人工製作，原料拌和前，所有踩曲場、拌料鍋、曲箱等都要清掃幹淨，以減少有害雜菌的侵染。
拌料用鐵鍋置於木架上，每鍋拌麥粉30kg，加水9～10kg，即水分占原料的30%～33％，除夏季用冷水外，一般用40～60℃的熱水。2人對立，用手拌和，要求拌和均勻，無疙瘩、灰包，手捏成團而不沾手。注意此時的水分要適當，水分過小，會使曲坯表麵過早幹燥，菌類生長不足(又稱不掛衣)；水分過大則曲坯容易變形，歪斜黏和，升溫快、濕度大，易滋生絮狀的毛黴和黑黴，影響曲的質量。
拌和好的曲料，立即用雙手從鍋內推到踩曲場，再細致迅速拌和一次，以徹底消滅疙瘩、灰包，隨即裝入曲模，裝好後先用足掌從中心踩一遍，再用足掌從四周踩兩遍，要踩緊、踩平、踩光，特別是四周更要踩緊，翻過來再踩，不能缺邊掉角。踩完後，將曲坯倒出置於一旁晾置，待曲坯表麵收汗，曲坯由微黃色變成乳白色時立即入房。
3.入室培養
傳統曲房一般為磚木結構，要求能通風、保溫、保濕。先在曲房地麵上撒一層新鮮稻殼，曲塊成型後，送入曲房安曲，並覆蓋稻草。微生物菌體是由多種渠道自然接種的。在密閉的曲房內，微生物開始繁殖，並散發熱量，溫度的升高又加速水分的蒸發，使整個曲房內溫度和濕度都上升。
曲坯升溫的快慢視季節及室溫高低而不同，24h內品溫(曲心)上升到40℃，曲坯表麵長出菌絲，取出濕稻草，翻第一次曲，方法為底翻麵，四周翻到中間，中間翻到四周，翻第一次曲後，要求品溫逐漸上升(開、閉門窗調節)；以後每隔1～2d翻一次，方法如前；當曲心水分大部分蒸發，品溫逐漸下降時，進行最後一次翻曲，即“收堆”。
製曲的經驗是要做到“前火不可過大、後火不可過小”，“前緩、中挺、後緩落”。這是因為前期曲坯微生物繁殖旺盛，溫度極易增高，如不及時控製，則細菌大量繁殖；後期微生物繁殖緩慢，水分逐漸減少，溫度下降，有益微生物不能充分生長。
大曲向高溫曲的方向發展，一個重要原因則是人們意識到高溫曲所釀造的酒香氣較好。其機製雖未完全闡明，但有一條是較為肯定的，即酒曲上生長的高溫菌與低溫菌的比例隨培養溫度而變，高溫菌代謝產物對酒的香氣成分具有一定的作用。
傳統的白酒生產，國家名優酒都采用傳統法製作的大曲。為減輕製曲工人的勞動強度，相關酒廠紛紛采用機械化製曲或架式製曲等，取得了一定效果，如瀘州的工業化製曲已形成相當規模。不管是人工製曲，還是機械化製曲，具體怎樣使用或搭配，應根據各自工藝決定，切不可照搬。
4.高、中、低三種曲的特點
不同的大曲，培養時期的最高溫度有所不同。大致可分為：低溫曲、中溫曲、高溫曲。
低溫曲以清香型白酒汾酒所用的大曲為代表，最高溫度不高於50℃。其培養過程的特點是：製曲著重於曲的排列，曲房的窗戶晝夜兩封兩啟，溫度則兩起兩落。控製熱曲和晾曲溫度較為嚴格，熱晾升降幅度較大，小熱大晾，適合於多數中溫性微生物生長，以白色曲較多。低溫曲的糖化力、液化力和發酵力最高，微生物菌係也較豐富。故在名酒釀造中清香型汾酒的發酵時間是最短之一，這跟它的用曲有直接關係。低溫曲發酵好、出酒率高，酒中的乙酸、乳酸及其乙酯也高，伴隨低沸點香味物質增多的同時，醇類物質也較高。由此該類酒具有清雅純淨的個性特色。
中溫曲以濃香型白酒所用的大曲為代表。製曲時期最高溫度達60℃(現在有些濃香型酒廠製曲時品溫超過60℃，達到63℃，他們認為使用該曲可改善酒質的陳香味，增加酒的醇厚感和豐滿感)，製曲期間，以堆積為主，覆蓋嚴密，以保潮為主。培養期間溫度的掌握主要靠翻曲來實現，隻有當最高溫度超過工藝要求的極限時，才進行翻曲、放潮降溫。工藝特點為多熱少晾。糖化力、液化力和發酵力不及低溫曲。較出名的如五糧液的“包包曲”。由於培養條件特別是影響微生物生長繁殖的水分溫度發生變化，中溫曲的微生物區係及酶活力發生變化，使用該曲釀酒，產出的香味物質明顯比低溫曲多，同時因窖泥微生物的影響特別是己酸菌的作用，己酸及己酸乙酯生成較多，故產出的酒窖香濃鬱、酒體豐滿。