土霉素是通过发酵工艺手段所得，土霉素在发酵罐中大量分泌。因此发酵罐工艺操作与目的产品土霉素的产量与质量有很大的关系。
种子移种到发酵罐以后，在发酵罐内的发酵过程可分为三个阶段：
1、菌体生长阶段；
2、抗生素产物合成阶段；
3、菌体自溶阶段。
抗生素发酵的目的是获得抗生素产量。因此需选择合适的发酵培养基和培养条件缩短菌体生长阶段，使菌体代谢转入抗生素合成代谢。
进入抗生素合成阶段后，需采用加糖、补料等方式延长抗生素合成期，以获得较高的产量。随着营养物质消耗、代谢产物积累，发酵将不可避免地进入菌体自溶期。此时应及时终止发酵，以避免发酵产物损失和结提取带来困难。
二级发酵完成后，利用压差法将种子液打入三级发酵罐内，之前的消毒、实罐灭菌、检测以及接种前的管道蒸汽灭菌工作都与二级发酵相似。
但是三级发酵不同与第一级发酵的地方是在其发酵的过程中需要定期补料，还需要不定期的流加消炮剂和氨水。氨水用于调节PH值。在视镜旁有冲洗视镜的装置，换热装置为列管式换热，只通入冷却水。