La fermentazione principale avviene in due fasi: una aerobica (in presenza d’aria) e serve al lievito per moltiplicarsi esponenzialmente e una anaerobica (in assenza d’aria) in cui il lievito trasforma gli zuccheri fermentabili presenti nel mosto principalmente in alcool etilico e CO2. In più il lievito produce altre sostanze che contribuiranno al gusto della birra finita. Le temperature di fermentazione possono variare da 6-7 e sino a 30°C, in relazione al ceppo di lievito utilizzato.

Quando il 90 % del processo di fermentazione degli zuccheri è stato realizzato, ossia dopo 3/7 giorni (a seconda del ceppo di lievito e della temperatura di fermentazione) la birra giovane passa a serbatoi di maturazione: questa fase è detta anche fermentazione secondaria.

Durante la maturazione la birra si affina e il dolce del malto si armonizza con l’amaro del luppolo, gli aromi diventano più evidenti ed il lievito deposita sul fondo del serbatoio. La maturazione dura in generale da due settimane sino ad alcuni mesi (per tipologie di birre particolari).

Terminata la maturazione, la birra viene servita o confezionata (in fusto o bottiglia) per il consumo.

L'industria effettua solitamente la pastorizzazione che consente una maggiore conservabilità del prodotto ma a scapito delle qualità nutritive e gustative della birra.

Per molti stili di birra come le weizen, real ales, trappiste ecc., la birra giovane viene imbottigliata o infustata con nuovo mosto o altri zuccheri ricreando una nuova fermentazione che arricchisce il gusto della birra e la satura di CO2.