Mục đich chính của giai đoạn lên men là thúc đẩy các quá trình thủy phân, oxy hóa khử diễn ra dưới tác động của các enzim, đây là giai đoạn quyết định hương thơm, màu sắc chủ yếu của quy trình sản xuất trà Ô Long.Trà sau khi được quay thơm thì cho lên nia đẩy để lên men trong phòng lên men. Thời gian lên men là từ 1,5 đến 2 giờ, giai đoạn này không được đảo trộn vì khi quay thơm mùi cỏ đi hết, khi lên men cần để yên để tạo mùi thơm đặc trưng.
