酒精发酵是葡萄酒酿造中必不可缺的一环，在这个过程中，葡萄汁中的糖分在酵母作用下，逐渐转化为酒精和二氧化碳，同时释放出一定的热量和风味物质。通过控制这一化学反应过程中的不同变量，如酵母的种类、发酵容器的材质、发酵温度以及发酵程度，酿酒师就可以实现对葡萄酒口感及风格的改变。
人工酵母 野生酵母
酵母是一种单细胞，广泛分布于自然界，在有氧和无氧条件下都能够存活。在酿酒时，发挥核心作用的是酿酒酵母（Saccharomyces Cerevisiae）。随着“天然”和“原汁原味”的酿酒理念愈发流行，葡萄酒生产者越来越强调野生酵母和人工酵母的差异。
野生酵母是指附着在葡萄皮上的酵母，又称天然酵母或本土酵母。倡导“天然”理念的酿酒师倾向于仅采用天然酵母来酿酒，在他们看来，天然酵母能赋予葡萄酒复杂度，也更能够反映风土特色。不过，天然酵母亦有其不足之处，例如发酵速率慢，容易受温度波动影响，发酵进程控制难度大，甚至还可能掺杂会产生不愉悦气味的菌株。
人工酵母是从实验室培养出来的酵母，也可以叫做商用酵母，它的优点在于发酵速率快，稳定性和一致性强，发酵结果容易预测。此外，酿酒师还可以根据需要选择具有特殊用途的菌株，为葡萄酒增添特定的风味或其他特别属性。如果想要大批量生产风格整齐划一的葡萄酒，人工酵母无疑提供了许多便利。
不锈钢罐 橡木桶
不锈钢罐和橡木桶都是常见的发酵容器。不锈钢罐密封性好，能够维持葡萄品种原有的风味特征，酿出的葡萄酒果香清新纯净。长相思（Sauvignon Blanc）和雷司令（Riesling）等在酿造时需要保留纯粹果味的芳香型白葡萄品种，通常都会在不锈钢罐中发酵。橡木桶则可以为葡萄酒提供良好的微氧化环境，赋予葡萄酒别样的风味，并使其口感更为圆润。霞多丽（Chardonnay）和灰皮诺（Pinot Gris）都是比较适合采用橡木桶发酵的葡萄品种。
高温 低温
温度过高或过低，酒精发酵都不能正常进行。当温度低于5℃时，酵母菌会进入休眠状态，而当温度高于35℃时，酵母菌又无法存活。
在适宜的范围之内，较低的发酵温度可以延缓发酵进程，避免花香等大部分挥发性芳香物质的流失，并维持果香清新度；而较高的发酵温度则可加快发酵进程，还有利于萃取色素和单宁。一般来说，白葡萄酒的发酵温度为12-22℃，而红葡萄酒的发酵温度则介于20-32℃之间。
完全发酵 部分发酵
发酵进行得越彻底，葡萄酒中的残留糖分（Residual Sugar）就越少，酒精度就越高。在酒精发酵不受干扰自然结束的情况下，常规状态的葡萄酿成的葡萄酒通常为干型，在口腔中一般不会感觉到甜味。而如果酒精发酵被中途打断，残留下来的糖分较多，葡萄酒就会带有可感知甚至比较明显的甜味。