芝麻香型白酒以高粱、小麦、麸皮为原料。其中，高粱是生产芝麻香酒的首选原料。由于高粱中除淀粉外，还含有较多的粗蛋白、纤维素、单宁等物质，因此，在发酵过程中能生成芝麻香的前体物质。 
焦香是芝麻香型白酒的重要香气，是氨基化合物与还原糖发生美拉德反应产生的。同时，芝麻香型白酒在生产过程中必须有充足的氨基酸参与反应。若仅以高粱为原料，则其氮源不足。若在原料中加入小麦和麸皮，可适当增加原料中的蛋白质含量，提高氨基酸的含量，为杂环化合物的生成提供物质基础。 
小麦、麸皮中含有的蛋白质，经高温大曲中酶的作用，将原料中的淀粉分解为糖，蛋白质分解为氨基酸，还原糖与氨基酸发生美拉德反应，生成呋喃、吡喃、醛类等风味物质，进而生成具有芝麻香特征的复杂成分。