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。
酶
C6H12O6 ————2CH3CH2OH+2CO2↑
这是一个生化过程，是在一系列酶的作用下，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（即酒精），在继续陈酿的过程中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，这样不但使酒质更加清晰透明、色泽美观而且滋味醇和，芳香适口。
这一系列生化反应中起主要催化作用的是酶（酵母菌的产物），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，这是一般野生酵母所无法完成的，因此要通过另行添加经人工筛选和培育的优良酵母菌种来完成；但在一般小型或家庭酿造中还多以自然酵母为主。
