铁观音的香味是兰花香果香茶香混合着火工香。刚炒完的茶叶有青草气，放三天后青草气变淡，飘出类似兰花清香味。喝的时候先闻盖香，像炒熟的板栗香，再闻杯底，有类似成熟枇杷的甜香。冷杯后闻到像雨后泥土的腥味，这是发酵产生的酯类物质。

铁观音香味来自发酵工艺。制作时鲜叶经摇青发酵三天，叶片变软皱缩，发酵度达70-85%。茶多酚氧化后生成茶黄素和茶红素，这些物质在烘焙时分解出200多种挥发性香气成分。比如烘焙温度180℃时，氨基酸分解产生3-甲基丁醛（类似炒米香），儿茶素分解产生苯乙醇（类似玫瑰香）。数据表明，优质铁观音的香气物质总量比普通乌龙茶多30%，其中酯类物质占比达65%。烘焙时产生的焦糖化反应产生吡嗪类物质，像铁观音特有的火工香。冷嗅时的泥土腥味来自发酵产生的4-乙基愈创木酚，这是判断发酵程度的依据。