大曲中的霉菌主要有曲霉属、根霉属、毛霉属、青霉属等，其中曲霉属、根霉属、毛霉属为有益菌，曲霉是主要的糖化菌，是大曲和其他曲中的菌；根霉是主要的糖化菌，具有较高的糖化力；毛霉因其形状似头发状而得名，生产上常常叫做长“水毛”的大多数就是毛霉，属于感染菌，也可以说是有害菌。青霉在大曲或酿酒生产上完全属于有害菌，对大曲中其他有益微生物有很大抑制力，且能使酒呈苦味。

霉菌生长代谢能产生多种酶。大曲酒酿造主要利用其代谢产生的液化型、糖化型淀粉酶，作为生产发酵中的糖化剂。能代谢产生淀粉酶的霉菌有：根霉、曲霉、毛霉等。大曲生长的霉菌种类和数量受培曲温度的影响。培养温度高，液化能力高，糖化力低；培养温度低，液化力低，糖化力高。霉菌，特别是毛霉，还能产生一种活性较强的蛋白质分解酶。此酶能催化原料中的蛋白质分子水解为朊、胨、多肽，分解形成氨基酸。