葡萄酒酿造过程中起主要催化作用的是酶，葡萄酵母分为天然酵母和人工培养酵母两种。天然酵母即野生酵母，常附着在葡萄果皮上，这就是在不另行加酵母的情况下葡萄带皮也能发酵的原因。
现代化的葡萄酒工业生产对发酵的质量和产量都要求很高，这样可使酒质更加清晰透明、色泽美观而且滋味醇和，芳香适口。在酿造的过程中，发酵后的葡萄再与酒中含有的其他有机酸进一步反应形成具有特殊芳香的酯类物质，在无氧条件下通过发酵作用而完成的。其过程中生成的乙醇在葡萄汁经过自然发酵后形成葡萄酒。其原理是在葡萄酵母菌作用下将果汁中的葡萄糖发酵生成酒精并且产生二氧化碳。