雪茄烟叶原料的发酵加工工艺是决定雪茄产品质量的关键环节，一般来说，雪茄烟叶原料的发酵可分为农业发酵和工业发酵两个阶段。
其中，前者是烟农按照购销合同的约定对烟叶进行的初步发酵加工，经过农业发酵的烟叶不能完全满足工业加工的技术要求；
后者是工业企业根据自身的产品特点和配方技术要求，采取的进一步发酵工艺，目的是改善和提高烟叶原料的外观和内在品质。
由于包裹烟叶、粘合剂烟叶和填充烟叶的物理特性和技术要求不同，其发酵加工通常是分开进行的。
1. 包叶烟叶的发酵与分级
将晒干的包衣烟叶扎成45至60片一捆（手），头对头、尾对尾，沿烟堆宽度方向排成一排，排列成摞在垫子上（如图1所示）。
堆子大约有2米宽、1米高、10米长。然后在堆的顶部加一些粗麻布来保暖。
堆垛完成后，烟叶由于自身重量的压缩以及微生物、生物酶的作用开始发热。
当垛中心温度达到37℃时，需拆垛，将烟叶摇晃冷却至室温，重新垛好（上下倒置、内外翻堆，确保所有烟叶发酵均匀），挑出受损烟叶。
当垛内温度能在一段时间内保持恒定（即不再放出热量）时，表明垛发酵顺利完成。一般来说，包衣烟叶需要经历不少于30天的垛发酵。
图1 烟叶堆放及发酵
经过堆积发酵后，包装烟叶颜色变得更深更均匀，色泽更加油亮，香气更加明显，酸性、焦油、尼古丁等有害物质大大减少。
然后，经过专门培训的工人根据颜色、长度和身份（厚度）对其进行分类和分级（图2）。
将分级后的包衣烟叶集中装箱打包，用棕叶包裹，并贴上品种、产地、等级、年份等标签，经过熏蒸、除虫后，放入专用仓库陈化（如图3所示）。
图2 烟草等级分类
图3 烟叶的贮存和陈化
2. 填充烟叶和包裹烟叶的发酵和分级
填充烟叶和包裹烟叶的发酵分级包括初发酵、抽梗、分选分级、深度发酵、醇化发酵、包装贮存五个工序。
1. 初始发酵
将经过风干并单独简单包装的雪茄芯和雪茄包装烟叶拆开，用手抖动烟杆使其松散，平铺在底部有木格、有渗水孔的复湿池中（如图4所示）。
将烟叶铺放三层，每隔10分钟铺放一层，用加压雾化水（或液）加湿润叶，底层含水率为14%～16%，中层含水率为18%～20%，顶层含水率为20%～25%。
然后将润湿后的烟叶放入特制的发酵箱内进行堆放、加温、初发酵，每箱约500公斤，发酵时间为10至18天（根据原料物理性质确定，如图5所示）。
当堆内温度达到42℃以上，并能闻到酸甜的发酵气味时，表明主发酵已结束。
图 4 填充烟叶和包裹烟叶复湿池
图 5：填充烟叶和包裹烟叶的发酵箱
2. 茎的分类和分级
初步发酵好的烟叶用热水喷洒复水后，根据叶位、颜色、含油量、身份、长度等指标进行简单分级。手工分梗或撕梗，去掉2/3梗。再用手工将烟叶整理平整，码放整齐。每叠烟叶高约15厘米，用长木板压平压实（如图6所示）。
然后将相同等级的葡萄酒合并并移入专业发酵室进行深度堆发酵。
图6 烟叶分级和去梗
3. 深度发酵
深度发酵采用堆积发酵的方式，目的是将经过初发酵的同等级烟叶包衣叶和烟芯叶在一定的条件下进行进一步发酵，使烟叶所含的物质发生更深层次的转化。
发酵周期为30至90天，通常根据烟叶部位、物理特性和配方目的而定。发酵周期和烟叶批次大小分别决定了堆垛的宽度和长度。
一般来说，当堆体中心温度超过42℃时，就需要进行翻堆。
在深度发酵过程中，可以闻到强烈的氨气释放，表明烟叶中所含的物质正在发生深度转化，并正在形成致香物质。
当可以闻到成熟烟叶散发出的甜甜的香气时，说明深度发酵过程基本结束。
4.酒精发酵
经过长时间的深度发酵，烟叶所含物质发生强烈转化，叶片明显变轻变薄，成熟的甜香进一步显露。但此时仍有一定的辛辣感，需要相对温和的醇化发酵，才能将有害物质尽可能释放，香气明显提升。
陈酿发酵在具有恒温恒湿控制和新风装置的陈酿发酵室内进行，每堆烟叶一般厚5cm，均匀地放在特制的木架上，使全部烟叶经历温和的陈酿发酵（如图7所示）。
图7 酒精发酵
作为古巴雪茄的顶级代表，高希霸所采用的烟叶必须经过独特的木桶储藏及发酵工序，并且只适用于中下叶（Seco）和下部叶（）两种烟叶。
烟叶润湿后，被放入橡木桶，在地下储藏室中发酵约18个月，进一步提高其吸食品质，明显降低尼古丁和焦油的含量，并去除残留的粗糙感。
这种独特的发酵技术是由雪茄大师阿韦利诺·拉拉（1921-2009）独创的，他还创立了两个原则：原料的精选和重选。
阿韦利诺在比那尔德里奥省布埃塔巴霍地区建立了10个烟叶种植园，每年从中挑选出最好的5个来供应科伊巴；其次，卷烟工人的素质必须很高，全部都是精选的熟练妇女。
5.包装与贮存
发酵后烟叶含水率达12%～16%时，即可打包（Bales），并注明品种、产地、等级、年份、用途等信息，经磷化氢熏蒸杀虫后，放入仓库自然陈化（如图8所示）。
图8 烟叶自然陈化