酵母的使用，可能是人类较早的生物技术。这种使用生物发酵的技术多年来进步很快，已经在彻底的改造着葡萄酒的酿制过程。以下是几种生物技术在葡萄酒中的使用原理以及效果分析：
物理成熟
传统上，人们使用一种“成熟表”来测量葡萄中的糖度以知道葡萄是否已经成熟，足够的糖度才能葡萄酒中有足够的酒精度。不过在近几年，人们开始怀疑这种做法：当葡萄中的糖度达到一定水平时，葡萄真的就成熟了吗？它们的口味成熟了吗？它们的单宁成熟了吗？
因此，果农们该用物理成熟标准来判断采摘的时间。比如果皮的颜色由绿变黄就是葡萄物理成熟的标志。如果葡萄没有完全成熟就被采摘，会造成葡萄酒的青涩与粗糙，这是因为未成熟的单宁在果皮、籽还有葡萄藤中的影响。
低温发酵技术
从前，葡萄酒的发酵过程都是在水泥罐或是瓦罐中进行的，这会引发的滋生，并且过高的温度会使发酵过程太快，会杀死酵母，从而使发酵的过程过早的结束，结果是酒中残留的糖分过高。后来人们在酒中加入硫化物以防止被感染，但是这回影响葡萄酒的味葡萄酒信息网道。直到1980年，不锈钢酒桶的引入再加上温度控制系统，才使得人们较终可以控制发酵的过程。氧化以及污染的问题得到了解决，葡萄酒从那之后，变得更加爽口、新鲜、香气十足。
单宁
在化学形式上，单宁实际上是一种多酚与蛋白质的捆绑，而多酚是一个化学分子群，是由很多的原子与分子组合而成的。在葡萄酒中，单宁的味道对于葡萄酒的味道影响深远。在红葡萄酒中，单宁来自葡萄皮与葡萄籽，在口中表现得干涩。酿酒师会很小心的在葡萄压榨阶段处理单宁，以合适的单宁含量。单宁在葡萄酒熟化的过程中也有重要的作用。单宁还有有利于人们健康的因素，会防止动脉硬化等症状的发生。
橡木桶陈酿
用橡木桶熟化葡萄酒已经有几千年的历史了，在橡木桶中，葡萄酒会变得柔软并且有更丰富的味道。在橡木桶中，葡萄酒会有小小的蒸发以及氧化的现象。少量的氧化会使葡萄酒中的单宁变得更加柔顺。橡木还会与葡萄酒相互交融，将紫罗兰、烟草等味道带入酒中。的西班牙里奥哈红葡萄酒往往会被陈年10年以上，以变化出土壤和紫罗兰的香气。