채소를 양념류와 함께 버무려서 김치를 담가 숙성 시키면 원료나 재료의 맛과는 달리 특유의 맛과 향이 난다. 김치는 양념류의 삼투압에 의한 수분의 교환, 배출로 만들어진다. 이로 인해 채소의 풋내도 없어지고 미생물과 효소가 작용하여 김치류가 숙성된다. 이 숙성되는 과정이 김치의 맛과 향을 좌우한다.
발효 과정에서는 양념뿐만 아니라 미생물의 작용도 중요하다. 김치가 익으면서 생기는 젖산균은 김치를 숙성 시키고, 효소는 채소의 유기 성분과 결합하여 맛을 내게 한다. 부패를 억제 시키는 역할도 한다. 소금은 삼투압 작용으로 김치의 맛을 내게 할 뿐만 아니라 방부 작용으로 김치를 보존할 수 있게 한다.
채소를 소금에 절이면 염분이 채소에 침투하면서 동시에 탈수 작용이 일어나 채소의 수분을 밖으로 내보낸다. 바깥쪽의 소금은 침출된 수분이 용액으로 되면서 삼투압이 걸려 더욱 침투성을 높이게 되어 ‘김치’가 된다.
이러한 소금의 작용은 채소뿐만 아니라 다른 물질에도 똑같이 작용한다. 따라서 채소에 함유되어 있던 미생물도 소금의 삼투 작용으로 활동이 정지하여 탈수 작용으로 사멸되거나 효소작용이 둔해진다.
김치 발효는 대체로 재료에 존재하는 미생물에 의해 일어나며 여러 조건 특히 소금량과 온도에서 큰 영향을 받는다. 보통 여름에 짠 김치 (소금 농도 5%)는 2일 정도, 보통 농도(3.5%)에서는 하루 정도 걸린다. 그러나 김장철에는(7∼14℃) 짠 김치의 경우 10∼18일, 보통 농도에서는 5∼12일 걸린다.
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