红茶菌是由醋酸菌和酵母菌混合发酵而成，个别的红茶菌中也会添加一些乳酸菌。目前人们从红茶菌中分离得到的醋酸菌有:萨克塔堤查仁杆菌(Tanticharoeniasakaeratensis)、罗旺醋酸杆菌(Acetobacterlovaniensis)、过氧化醋酸杆菌(Acetobacterperoxydans)、蒲桃醋酸杆菌(Acetobactersyzygii)、冲绳醋酸杆菌(Acetobacterokinawensis)、热带醋酸杆菌(Acetobactertropicalis)、醋化醋杆菌(Acetobacterliquefyaciens)、重氮营养醋杆菌(Acetobacterdiazotrophicus)、甲醇醋杆菌(Acetobactermethanolica)、蜡状葡糖杆菌(Gluconobactercerinus)、氧化葡糖杆(Gluconobacteroxydans)、液化葡糖醋杆菌(Gluconacetobacterliquefaciens)、木葡糖醋杆菌(Gluconacetobacterxylinus)、温驯葡糖醋菌(Gluconacetobacteroboediens)、糖精葡糖醋杆菌(Gluconacetobactersaccharivorans)、中间葡糖醋杆菌(Gluconacetobacterintermedius)、雷提库斯葡糖醋杆菌(Gluconacetobacterrhaeticus)、汉逊德葡糖醋杆菌(Gluconacetobacterhansenii)。也有从红茶菌的优势菌群中分离到驹形杆菌属(Komagataeibacterspp.)的报道。从红茶菌中分离到的酵母菌包括:小捕有胞圆酵母(Torulasporamicroellipsoides)、博伊丁假丝酵母(Candidaboidinii)、克鲁丝假丝酵母(CandiadaKrusei)、近平滑假丝酵母(CandidaParapsilosis)、葡萄汁酵母(Saccharomycesuvarum)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、栗酒裂殖酵母(SchizosaccharomycespombeLinder)、异常毕赤酵母(Pichiaanomala)、膜醭毕赤酵母(Pichiamembranifaciens)、弗洛接合有孢圆酵母(Zygotorulasporaflorentina)、拜尔接合有孢圆酵母(Zygotorulasporabailli)、法尔皮有孢汉生酵母(Hanseniasporavalbyensis)、异常德克酵母(Dekkeraanomala)、布鲁塞尔德克酵母(Dekkerabruxellensis)、汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)。各种红茶菌发酵所用的菌种组成各不相同，一般都是由好几种的醋酸菌与酵母菌共同发酵而成，少量红茶菌中会加入一种或几种乳酸菌。不同的菌种组成其发酵形成的母液当中的各成分含量也略有差别。在红茶菌的发酵液中醋酸菌和酵母菌为共生关系，在发酵初期，酵母分解蔗糖为自身提供碳源，同时酵母也可以把分解蔗糖得到的果糖和葡萄糖进一步转化为乙醇，为醋酸菌提供碳源和进一步氧化成乙酸的底物。
红茶菌作为一种在世界上广为流传的健康饮料，其各种益生功效在近年已被广泛提及，并有很多之前我们并没有认识到的功效在不断被发现。但由于红茶菌发酵所用的菌种、底物和发酵条件等的不同，其母液中含有的成分也各不相同，导致每种红茶菌的益生也不尽相同。
