作为葡萄酒中十分重要的添加剂，二氧化硫的使用历史已达200余年之久。到目前为止仍未找到能取代二氧化硫的添加剂。二氧化硫在葡萄酒中的作用是什么呢？
在发酵基质中，SO２有选择、澄清、抗氧化、增酸、溶解等作用。
1、选择作用
SO２是一种剂，它能控制各种发酵微生物的活动（繁殖、呼吸、发酵）。如果SO２浓度足够高，则可杀死各种微生物。发酵微生物的种类不同，其抵抗SO２的能力也不一样。
为敏感，在加入SO２后，它们首先被杀死；
其次是酵母（Kloeckera apiculata）；
葡萄酒酵母抗SO２能力则较强。
所以，可以通过SO２的加入量选择不同的发酵微生物（图6-1）。因此，在适量使用时，SO２可推迟发酵触发，但以后则加速酵母菌的繁殖和发酵作用（图6-2）。
2、 澄清作用
SO２抑制发酵微生物的活动，推迟发酵开始的时间，从而有利于发酵基质中悬浮物的沉淀，这一作用可用于白葡萄酒酿造过程中葡萄汁的澄清。
3、 抗氧化和抗氧作用
（1） SO２的抗氧化作用
破损葡萄原料和霉变葡萄原料的氧化分别主要是由酪氨酸酶和漆酶催化的，原料的氧化将严重影响葡萄酒的质量。而SO２可以抑制氧化酶的作用，从而防止原料的氧化，这就是SO２的抗氧化作用。因此，应在葡萄采收以后到酒精发酵开始以前，正确使用SO２，防止原料的氧化。
（2） SO２的抗氧作用
发酵结束以后，葡萄酒不再受CO２的保护，而易被氧化。如果对葡萄发酵基质进行SO２处理，它所形成的亚硫酸盐比基质中的其它物质更容易（因此，）与基质中的氧发生反应而被氧化为硫酸和硫酸盐，从而抑制或推迟葡萄酒各构成成分的氧化作用，这就是SO２的抗氧作用。
因此，SO２可以防止：
白葡萄酒的氧化、变色；
氧化破败病；
由乙醛引起的氧化味（走味）；
葡萄酒病害的发生和发展。
4、增酸作用
加入SO２可以提高发酵基质的酸度。
首先，在基质中SO２转化为酸，并且可杀死植物细胞，促进细胞中可溶酸性物质，特别是有机酸盐的溶解。
另一方面，SO２可以抑制以有机酸为发酵基质的的活动。特别是乳酸菌的活动，从而抑制了苹果酸－乳酸发酵。
5、溶解作用
在使用浓度较高的情况下，SO２可促进浸渍作用，提高色素和酚类物质的溶解量。
但在正常使用浓度下，SO２的这一作用并不显著。
二氧化硫对葡萄酒成分和质量的影响
有利影响
净化发酵基质，提高葡萄酒酒度；
提高有机酸含量；
降低挥发酸含量；
增加色度；
改善葡萄酒的味感质量：缓和霉味、泥土味和醋味及氧化味等；保持果香味。
不利影响
使用不当或用量过高，可使葡萄酒具怪味且对人产生毒害：在还原条件下，可形成具臭鸡蛋味的Ｈ２Ｓ；后者可与乙醇化合产生硫醇（Ｃ２Ｈ２ＳＨ）；
由于控制降酸微生物的活动和抗氧作用，推迟葡萄酒的成熟。
总之，由于SO２的特殊作用和效应，它在葡萄酒的生产和贮藏中占有不可取代的地位。因此，正确使用SO２，能够使葡萄酒的酿造和贮藏顺利进行，提高葡萄酒的质量。