De eerste stap in het productieproces is de gisting. Dit kan op verschillende manieren gebeuren.

Op kleinere schaal legt men de bonen in hopen en bedekt deze met bladeren van de bananenboom. Deze hopen kunnen 25 kg tot 2500 kg bonen bevatten. Soms legt men de bonen ook in manden. De meeste kwekers mixen hun bonen op de tweede of derde dag van gisting, enerzijds om meer homogeniteit te verkrijgen, anderzijds om meer zuurstof bij het proces te betrekken, teneinde lactaatvorming te vermijden.

In plantages of gisterijen worden de bonen en pulp verzameld in grote houten bakken, die 1 tot 2 ton bonen bevatten. Meestal zijn de bakken niet te hoog om een groot contactoppervlak te hebben met luchtzuurstof. Soms worden de bonen na een tijdje gisten in een andere bak gebracht, eveneens om redenen van zuurstoftoevoer. Op grote schaal laat men de bonen meestal langer gisten dan op kleine schaal.

Afhankelijk van de soort moet de massa twee tot acht dagen rusten. In een eerste fase komen er micro-organismen, voornamelijk gisten, in de pulp. Vermoedelijk zijn insecten zoals fruitvliegjes verantwoordelijk voor deze introducties. De temperatuur kan oplopen tot vijftig graden. De gist is er verantwoordelijk voor dat op de eerste dag de suiker in het vruchtvlees wordt omgezet in alcohol en koolstofdioxide. Ook lactaatvorming kan optreden, maar dat is funest voor de smaak en moet daarom vermeden worden, door genoeg zuurstof toe te dienen. Pectolytische enzymen en andere glycosidasen staan in voor de afbraak van de structuurgevende polysachariden. Het vruchtvlees wordt vloeibaar en spoelt weg. De extra zuurstof die beschikbaar komt leidt tot verdere oxidatie van de alcohol tot azijnzuur, voornamelijk van de tweede tot vierde dag. De daling van pH van ongeveer 6,5 tot 4,5 zorgt ervoor dat de celmembranen van de bonen meer permeabel worden. De cacaobonen verliezen hun kiempotentieel en het oxidatieproces begint nu ook binnen de bonen zelf. Van de vijfde tot de zevende gistingsdag zijn het vooral de fenolische componenten die geoxideerd en gecondenseerd worden. Deze zijn verantwoordelijk voor de typische kleur (roodbruin) van de gegiste cacaobonen. De daling in hoeveelheid opgeloste fenolen verbetert de oorspronkelijke sterke, wrange smaak. Het gistingsproces is zeer belangrijk voor het uiteindelijke aroma van de cacao, en moet daarom met zorg gebeuren. Vanzelfsprekend moet ook de groei van schadelijke micro-organismen worden voorkomen. De gisting van de cacao vindt meestal plaats in het land van productie.