De voornaamste grondstoffen zijn suikerbieten en suikerriet. Een H.A. levert pl.m. 30.000 kilo suikerbieten en pl.m. 90.000 kilo suikerriet op.
Het suikergehalte van de bieten bedraagt tegenwoordig ruim 15 pCt., dat van het riet gemiddeld 12.5 pCt. De opbrengst aan ruw-suiker (het product der suikerfabrieken) bedraagt bij de bieten pl.m. 14.5 pCt., bij het riet pl.m. 10.5 pCt, zoodat een H.A. aan ruw-suiker oplevert, bij bieten 4000—4500 kilo, bij riet (op Java) 9—10.000 kilo.De dagelijksche verwerking der suikerfabrieken loopt uiteen van 600.000—1.200.000 kilo. De campagne duurt bij dé beetwortelen 2—3, bij het riet 4—6 maanden. De beetwortelen kunnen op het terrein worden opgeslagen na het rooien; de achteruitgang van het suikergehalte is daarbij zeer gering. Het riet moet onmiddellijk na het snijden verwerkt worden.
Voor het bereiden van het sap worden de bieten met behulp van een waterstroom door bietengoten naar den waschmolen gevoerd en, na volkomen bevrijding van zand en steenen, in snijmachines tot fijne linten (snijdsels) gesneden, die in cylindervormigé vaten met warm water worden uitgeloogd. Deze methode heet diffusie. De uitgeloogde snijdsels heeten pulp en worden voor veevoeder gebruikt, meestal na uitpersing van het grootste deel van het water.
Het riet wordt reeds op het rietveld (riettuin) van de bladeren en den witten top ontdaan, en in de fabriek zonder verdere zuivering geperst. De daartoe gebruikte molens bestaan meestal uit drie horizontale cylinders. Men gebruikt meestal drie molens achter elkaar, en besproeit het gedeeltelijk uitgeperste riet voor meer volledige suikerextractie met heet water (imbibitie). Uitgeperst riet heet ampas. Het dient als brandstof onder de stoomketels en is daarvoor juist toereikend.
De sapzüivering heeft steeds plaats met kalk onder verwarming. Bij het riet gebruikt men meestal weinig kalk (0.06 pCt.). Deze zuivering heet defecatie. Het daarbij ontstane neerslag van onzuiverheden bezinkt in groote bezinkbakken. Het heldere vocht wordt afgetapt, het bezonken vuil gefiltreerd.
Bij de bieten en in sommige rietsuikerfabrieken gebruikt men veel kalk (tot 3 pCt.) en neutraliseert de overmaat kalk met koolzuur. Deze bewerking heet carbonatie of saturatie. Het neerslag wordt in filterpersen gefiltreerd; het heet schuimaarde, en wordt als meststof verkocht. Behalve koolzure kalk bevat het de eiwitstoffen en de phosphaten uit het sap. In de z.g. carbonatiefabrieken wordt de kalk en het koolzuur uit kalksteen gebrand met behulp van cokes. Het gezuiverde sap is lichtgeel van kleur, bevat pl.m. 12 pCt. suiker en heet dunsap of schoonsap.
In verdampingsapparaten wordt het grootste deel van het water verdampt. De verdamppannen hebben meestal vertikale verwarmingspijpen. Verwarming geschiedt uitsluitend met stoom, grootendeels afgewerkte stoom uit de machines. Door combineering van drie of vier verdamppannen tot een enkel verdamp-apparaat is men in staat het sap gedeeltelijk te verdampen met sapdamp in plaats van met stoom. Men noemt dit veelvoudige verdamping (verdamping a triple, of a quadruple effet). Men gebruikt daarbij de warmte van den stoom drie of vier maal (stoombezuiniging). Na de verdamping heet het sap diksap.
Verdamping heeft in een suikerfabriek altijd plaats onder verlaagden druk (luchtledig of vacuum). Voordeel daarvan is verlaagde kooktemperatuur, waardoor aanbranden voorkomen wordt, en versnelde verdamping door snelle verwijdering van den damp. De verlaagde druk wordt verkregen door een condensator met een luchtpomp.
Het diksap bevat pl.m. 60 pCt. suiker en is dus vijf maal geconcentreerder dan dunsap. Dit diksap wordt meestal nog eens gefiltreerd en dikwijls gezwaveld, ter ontkleuring. Daarna wordt het in kookpannen verder ingedikt, tot dat de suiker kristalliseert. Men noemt dit koken op grein. Door regelmatig koken zorgt men, dat dit grein aangroeit door de uitkristalliseerende suiker, zoodat ten slotte het kooksel of de vulmassa bestaat uit een dikke brij van grove kristallen en een tamelijk dunne moederloog (stroop). Na het koken wordt de massa in koeitroggen geroerd om af te koelen.
Om dit roeren mogelijk te maken, voegt men een vrij groote hoeveelheid stroop van vorige kooksels toe. Uit deze roerkuipen vloeit de massa in centrifuges, waarin de suiker van de stroop gescheiden wordt. De centrifuge bestaat uit een snel draaiende trommel (pl.m. 1000 omwentelingen per minuut). De wand van de trommel is bekleed met fijn mazig kopergaas, dat de kristallen terughoudt. Na het centrifugeeren zijn deze kristallen nog verontreinigd met een dun laagje stroop. Men spreekt daarom van ruw-suiker. (Zie Suiker).
De uitgeslingerde stroop levert nog door verder verdampen van het water in strooppannen, een stroopkooksel, dat door kristallisatie en centrifugeeren, een minder zuivere ruwsuiker (2de product) levert. De afwerking van dat 2de en vroeger ook 3de product had eertijds plaats na één, bij het derde product zelfs zes maanden kristalliseeren.
Door verbeterde kookprocédé’s is men er in de laatste jaren in geslaagd, die kristallisatie
föneller te doen plaats hebben, zoodat nu in de meeste fabrieken de afwerking der stroopen gedurende de campagne plaats heeft. Het derde product is daarbij geheel vervallen. Enkele fabrieken maken zelfs één enkel product.
De stroop van de laatste kristallisatie heet melasse. Dit eindproduct der suikerfabricage bevat nog pl.m. 10 pCt. van de suiker, die in de grondstof aanwezig was. De melasse vindt toepassing als veevoeder en als grondstof voor de spiritusfabricage, of wordt in afzonderlijke melasse-ontsuikeringsfabrieken op suiker verwerkt.
De ruw-suiker wordt in raffinaderijen verwerkt op consumptiesuiker. Het daarvoor noodige zuiveringsproces bestaat in: centrifugeeren onder besproeiing met water ter verwijdering van aanhangende stroop, oplossen van de gezuiverde kristallen in water, filtreeren door doeken, en ontkleuring met beenderkool, en verdampen van het water in kookpannen in het luchtledige tot kristallisatie. De moederloog wordt op nieuw gekookt en kan nog eenige malen kristallen leveren.
Voor de producten der raffinaderij zie men het artikel Suiker.