Биохимические превращения веществ сырной массы происходят под воздействием экзо- и эндоферментов различных групп микроорганизмов и, в меньшей мере, ферментов сычужного порошка и перерабатываемого молока. В процессе созревания наиболее глубоким изменениям подвергается молочный сахар, белки, жиры, в меньшей степени минеральные вещества и витамины.

Изменение молочного сахара. Во всех группах сыров молочный сахар полностью сбраживается в течение первых двух недель. Интенсивность накопления молочной кислоты влияет на рН, от которого, в свою очередь, зависят скорость созревания, консистенция, вкус сыра.  Выход молочной кислоты в среднем составляет 65-70% общего количества молочного сахара, что объясняется дальнейшим превращением молочной кислоты в лактаты и другие вещества. В крупных твердых сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериями с образованием пропионовой, уксусной кислот, а также углекислого газа. Помимо изменений молочной кислоты происходят изменения лимонной кислоты, которая переходит из молока, с образованием, главным образом, ароматических веществ – диацетила и ацетоина.

Изменение белков. В созревании сыров самая большая роль принадлежит белкам, главным образом казеину. Изменение казеина начинается с момента действия на него сычужного фермента, который переводит казеин в параказеин. В дальнейшем параказеин изменяется уже в формованном сыре под влиянием молочной кислоты, сычужного фермента, поваренной соли и в самой большой степени – под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами.

Под действием сычужного фермента распад белков идет до пептидов, причем с образованием молочной кислоты и понижением рН до 4,9 этот процесс усиливается.

Молочнокислые бактерии выделяют протеолитические ферменты двух типов: экзо- и эндопротеазы. Большей протеолитической активностью обладают эндоферменты, содержащиеся в клетках молочнокислых бактерий и выделяющиеся в среду после отмирания и автолиза.