大米發黴的原因主要是由於大米沾溼受潮，以及在適宜的溫度和溼度條件下，微生物（主要是黴菌）的繁殖所致。大米表面的糠粉、未及時涼透的熱機米、以及害蟲也是發黴的因素之一。
具體來說，大米發黴的過程中會出現一些明顯的現象，如“起眼”和“起筋”。大米“起眼”是指大米胚部的組織較爲鬆軟，含蛋白質和脂肪較多，黴菌會先從此侵蝕，使胚部變色。而“起筋”則是指米粒側面與背面的溝紋出現白色狀，繼而成灰白色，米的色澤發暗。
此外，大米在儲存過程中，如果含水量較高，環境溫度和溼度適宜，以及氣體成分有利於微生物生長，那麼黴菌就會在大米中繁殖，導致大米變色、發熱、出汗，並散發出黴味。黴菌及其代謝產物還會產生色素，進一步使米粒失去原有的色澤，呈現出黑、暗、黃等顏色。
值得注意的是，一旦大米發黴，不論發黴程度如何，都不應食用。因爲黴變的大米可能含有黃麴黴素，這是一種毒性極強的物質，長期或大量食用可能導致中毒甚至癌症。因此，爲了防止大米發黴，應確保大米儲存環境乾燥、通風良好，並定期檢查大米的狀態。