Theo phương pháp sản xuất truyền thống, nước mắm sẽ được ủ từ cá và muối hạt trong thùng hoặc lu cho lên men. Thời gian ủ này kéo dài nhiều tháng. Trong quá trình ủ, enzyme và các vi sinh vật có lợi sẽ phân giải protein trong cá thành các axit amin. Nhờ đó, nước mắm có vị mặn nhưng vẫn giữ được vị ngọt hậu. Đặc biệt, sau quá trình lên men, nước mắm sẽ có mùi thơm đặc trưng.
Thành phẩm thu được sau quá trình ủ mắm với muối là phần nước rỉ ra. Người ta thường gọi chất lỏng này là mắm cốt độ đạm cao. Loại mắm này có nồng độ muối khoảng 25% và độ pH thấp, khoảng mức 5. Trong môi trường này, ít vi sinh vật có thể phát triển được. Như vậy, có thể hiểu rằng, nước mắm có khả năng tự bảo quản tốt ở nhiệt độ phòng với điều kiện loại gia vị này được đựng trong chai thủy tinh sạch, đậy nắp kín sau khi sử dụng, đặt ở nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp.
Sau khi rót ra khỏi thùng, nước mắm thường được "nuôi" tiếp. Trong quá trình này, nước mắm sẽ tiếp xúc vừa phải với không khí. Khi đó, hương vị của nước mắm sẽ trở nên đằm hơn. Có thể lý giải sự thay đổi hương vị của nước mắm theo góc nhìn khoa học như sau: Nước mắm truyền thống có chứa các axit amin tự do, axit amin bay hơi và enzyme thủy phân. Các thành phần này hoạt động chậm trong điều kiện nhiệt độ phòng ổn định.
Nếu để nước mắm trong tủ lạnh (tức là nơi có nhiệt độ thấp), phần muối trong nước mắm có thể kết tinh. Nhiệt độ thấp còn khiến các enzyme trong loại nước chấm này bị bất hoạt. Khi đó, hương vị hoặc/và màu sắc của nước mắm sẽ bị thay đổi. Nếu thấy nước mắm có hiện tượng như vậy khi để ở nhiệt độ thấp thì không phải dấu hiệu cho thấy sản phẩm bị hỏng mà chỉ là giảm đi một phần chất lượng cảm quan.
Có thể bảo quản nước mắm sản xuất theo phương thức truyền thống ở nhiệt độ phòng (khoảng 25-30 độ C). Lưu ý, cần phải đậy kín nắp chai nước mắm sau khi sử dụng rồi đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.

Đối với các loại nước mắm đã pha chế, nước mắm chua ngọt, do đã được pha loãng và kết hợp với các nguyên liệu khác như đường, giấm, chanh, tỏi, ớt, nước lọc nên độ mặn sẽ bị giảm đi nhiều, pH trung tính. Do đó, nếu để ở nhiệt độ thường, sau một thời gian, loại nước mắm này sẽ bị chua, nổi váng hoặc biến độ mùi.
Hơn nữa, đường còn là môi trường lý tưởng cho các loại vi khuẩn phát triển. Ngoài ra, các loại enzyme như alliinase, peroxidase trong tỏi và ớt tươi có thể gây phản ứng mùi lạ hoặc nổi váng trắng nếu để lâu trong điều kiện nhiệt độ phòng. Tính axit của nước cốt chanh hoặc giấm có khả năng ức chế vi khuẩn ở giai đoạn mới pha nước mắm nhưng khả năng này cũng sẽ giảm dần nếu để lâu.
Vì vậy, khi pha nước mắm, bạn chỉ nên dùng một lựa vừa phải, tránh gây lãng phí cũng như làm ảnh hưởng đến sức khỏe.
Trường hợp muốn pha nước mắm chua ngọt, nước mắm tỏi ớt để dùng dần, bạn có thể đun sôi nhẹ nước mắm và đường trước. Để cho hỗn hợp này sôi, đường tan hết thì tắt bếp và chờ nguội. Sau đó, có thêm chanh, giấm, tắc, tỏi băm, ớt băm theo như quy định. Phần nước mắm đã khô hãy để thật nguội rồi đổ vào lọ đậy nắp kín. Mỗi lần cần sử dụng, có thể lấy thài sạch để múc nước mắm ra bát.
Phần nước mắm chấm nguyên chất còn thừa sau mỗi bữa ăn có thể sử dụng để kho cá, rang thịt. Sau khi chấm mắm đã bị loãng do nước từ các loại thức ăn, nhất là các loại rau củ. Vị của nước mắm không như lúc đầu nhưng vẫn có thể dùng làm gia vị nêm nếm trong các món ăn.
Ngoài ra, người Việt có thói quen sử dụng chung một bát nước mắm nên nguy cơ nhiễm khuẩn rất cao. Vì vậy, không nên sử dụng nước mắm đã chấm của bữa trước để chấm vào bữa sau. Thay vào đó, hãy sử dụng cho các món ăn khác cần chế biến bằng nhiệt. Nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt các vi khuẩn có trong nước mắm (nếu cơ).
Với nước mắm chua ngọt, nước mắm pha sẵn, nếu đã để chấm các món ăn, tốt nhất là nên bỏ đi để tranh nguy cơ nhiễm khuẩn, đặc biệt là khi thời tiết nóng bức.