茅台酒生产所用高粱为糯性高粱，当地俗称红缨子高粱。此高粱与东北及其它地区高粱不同的是，颗粒坚实、饱满、均匀，粒小皮厚，支链淀粉含量达88%以上，其截面呈玻璃质地状，十分有利于茅台酒工艺的多轮次翻烤，使茅台酒每一轮的营养消耗有一合理范围。茅台酒用高粱皮厚，并富含2%－2.5%的单宁，通过茅台工艺发酵使其在发酵过程中形成儿茶酸、香草醛、阿魏酸等茅台酒香味的前体物质，后形成茅台酒特殊的芳香化合物和多酚类物质等。这些有机物的形成与茅台酒高粱及地域微生物群系密切相关，也是茅台酒幽雅细腻、酒体丰满醇厚、回味悠长的重要因素，特别值得一提的是茅台酒富含一定的多酚类物质，适量饮用，不伤肝，能治糖尿病、感冒等疾病。
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。
茅台酒工艺中的三长主要指茅台酒基酒生产周期长；大曲贮存时间长；茅台酒基酒酒龄长。茅台酒基酒生产周期长达一年，须二次投料、九次蒸馏、八次发酵、七次取酒，历经春、夏、秋、冬一年时间。而其它名白酒只需几个月或十多天即可。茅台酒大曲贮存时间长达6个月才能流入制曲生产使用，比其它白酒多存3－4个月，这对提高茅台酒基酒质量具有重要作用，而且大曲用量大，是其它白酒的4－5倍。茅台酒一般需要长达三年以上贮存才能勾兑，通过贮存可趋利避害，使酒体更醇香味美，加上茅台酒高沸点物质丰富，更能体现茅台酒的价值，这是其它香型白酒不具有的特点。
飞天茅台酒产地茅台镇风景秀丽，依山傍水；地理地貌独特，地域海拔高度420-550m，地理位置在东经105°，北纬27°附近，为河谷地带；地层由沉积岩组成，属下第三系，为紫红色砾岩、细砂岩夹红色含砾土岩。茅台地区年平均气温18.5℃，年平均相对湿度78%，年平均降雨量1088mm左右。由于茅台镇地处河谷，风速小，十分有利于酿造飞天茅台酒微生物的栖息和繁殖。茅台镇独特的地理地貌、优良的水质、特殊的土壤及亚热带气候是飞天茅台酒酿造的天然屏障，一定程度上也可说茅台是大自然赐与人类之杰作。六十年代、七十年代全国有关专家曾用飞天茅台酒工艺及原料、窖泥，乃至工人、技术人员进行异地生产，所出产品均不能达到异曲同工之妙，这也充分证明了飞天茅台酒是与产地密不可分的关系和飞天茅台酒不可克隆，为此飞天茅台酒2001年成为我国白酒被国家纳入原产地域保护产品。