众所周知，在酒精发酵中，酵母将葡萄汁中的糖转化为乙醇和二氧化碳气，同时产生少量的其他化合物。一升葡萄汁中大约含有二百多克的糖，其中47%被数亿的酵母细胞转化为乙醇，44%被转化为二氧化碳，还有约10%的糖被合成各种不同的化合物，这些化合物大多是可挥发性的，我们称这部分小量的挥发物质为二级香气或发酵香气。（葡萄本身所固有的品种果香是一级香气）。
酒精发酵新生成的二级产物，乙醇和二氧化碳是量的也是简单的，而其他小量的产物则组成更复杂，品尝性质也更多样、更重要。有些是很特别、很有趣的，如琥珀酸，从分子结构上看，它带着两个羧基，应该表现出更强的酸性，但它的品尝性质是咸的和苦的。更多的是易挥发和有香味的，它们共同组成葡萄酒的二级香气，一起体现葡萄酒不同的品尝特性。乙醇只是这些芳香物的支柱，而这些芳香元素才能分别给出发酵酒的个性和品尝价值。对葡萄蒸馏酒也是一样的，它们的质量实质上取决于称为“非乙醇” 的物质。
葡萄酒的二级香气属于不同的化学家族：有分子量比乙醇大的醇，叫高级醇，有醇被生物氧化生成的醛和有机酸，也有醇和酸合成的酯等。在所有的酒类和其他发酵产品中，差不多一样都有这类物质，但它们的比例由于众多因素的影响是各不相同的，因此，香味的自然性和风味特性是非常不同的。影响葡萄酒二级香气生成的三个基本的因素是：发酵材料，酵母种类和发酵条件。
发酵材料
葡萄酒二级香气生成的量，取决于葡萄汁的含糖量和成熟度，含糖量越大，二级香气产生越多，成熟度越高，二级香气也越强烈；二级香气的产生与发酵液中的氮源有密切的关系，酵母可以把发酵液中的蛋白质转化为氨基酸，氨基酸又被不同的酵母转化为高级醇，因此，葡萄汁的含氮成分也很重要，若含氮有机物不易被酵母利用，则不能生成高级醇，一般来说，发酵液中含氮总量在200mg/L时，产生量的乙醇，也或多或少的生成异戊醇、苯乙醇等；葡萄汁中所含的维生素也有关系，所有的生物都需要维生素，酵母也不例外，酵母代谢酶需要维生素，而酶合成芳香物；当发酵液中存在天然抑制剂时，一些生化反应不能进行，生成芳香物的结果也会改变。
酵母种类
葡萄酒二级香气的生成，与酵母的自然性质有关。人们已经了解，大约有几十种单细胞菌类能够参与葡萄酒的发酵过程，当然主要的种类是saccharomyces ellipsoideus，它每次可以将葡萄汁中75%的糖转化为乙醇，它确实是一种真正的葡萄酒酵母。其他许多种酵母都有非常不同的功能，每一种在转化糖、氨基酸和生成二级香气上，都各有其能。酿酒师们发现，相对于椭球型葡萄酵母而言，小蜂型酵母能产生更多的脂和戊醇；Saccharomycodes在通风条件下，能产生高于两倍的异戊醇；Schizosaccharomyces能进行苹果酸发酵，生成少量的高级醇和酯；Oviformis是一个很好的精加工酵母，能够生成大量的乙醛和丙酸乙酯；Hanseniaspora uvarun能生成多量的2-甲基丁醇-1；Pichia kluyveri也能转化较多量的高级醇等。人们分离和筛选纯种酵母进行发酵的技术是可能的，但得到的香气是简单的，用混合酵母发酵，则能获得大量丰富的香气物质。
发酵条件
酵母的活性对周围的环境条件是很敏感的，尤其是温度和通风。一般说来，温度高、搅拌通风好、浑浊度大，酸度低、都会产生多量的发酵香气。发酵温度的影响不言而喻是一个重要因素，通常情况是低温生成的高级醇少，但这主要还是取决于各种醇的性质，不同的醇即使在相同的温度下，生成的量也大不相同。如正丙醇可在0.5~25%的范围内变动，异丁醇在13~40%、戊醇在34~89%的范围内波动。发酵温度在18~25℃时，有利于生成酯。在酿造白葡萄酒中，葡萄汁在发酵前已经经过澄清和二氧化硫处理，发酵时温度也控制的比较低，这就降低了高级醇的生成总量，而在酒精浸渍期，由于通风和税拌，又提高了高级醇的生成量。对好气酵母菌来说，增加挽拌和通风就增加了接触面，醇的转化率平均增加30%~40%，因为在通风的条件下，酵母转化蛋白质为氨基酸的能力提高，这些相应的氨基酸又被不同的酵母转化为高级醇。对白葡萄酒而言，人们选择了低温发酵，既可降低高级醇的含量，又能增加酯的含量。相反，对红葡萄酒而言，因其中含有很多种成分，可以互相调和，所以发酵温度可以比较高。酿酒师可以选择有益的生成香味物质的发酵温度。
调节pH也能影响高级醇的生成。发酵液的酸度在pH4时比pH3更有利于高级醇的生成，也就是说，在不太酸的情况下会生成较多的高级醇。发酵液的浑浊度也有影响，含有较多微粒的发酵液，与酵母的接触面增大了，因而也会生成较多的高级醇。
在酒精发酵中生成的有机挥发酸，主要是乙酸，它有很刺鼻的、不愉快的酸气，即使很小的量也对嗅觉起很大的作用。一般大约可被酵母生成0.3g/L的乙酸，若条件控制的不好，还有可能被醋酸菌或氧化生成更多。这是一个影响葡萄酒质量的很不好的物质，一定要注意控制发酵温度和卫生条件，尽量减少它的产生；被酵母生成的酸还有丁二酸约0.5~2g/L，香气很微弱；还有丁酸和异丁酸，有一种很不好闻的脚臭气味；戊酸和异戊酸有一种奶酪味；还会有大约每升几百毫克的已酸、辛酸及葵酸等，味有些象指甲油，象肥皂气味。
在酒精发酵中生成的挥发性酯，主要是乙酸乙酯，占80%以上。乙酸乙酯在酒中的感觉起点是180mg/L，它的含量高就起着重要的芳香作用，它可以使酒的味显得更酸，并有刺激性的热感；分子量稍大一点的酯，常具有花香和水果香的气味；乳酸乙酯和丙酸乙酯，气味比较平庸，感觉起点也高，起不了太大的嗅觉作用；从丁酸到葵酸的乙酯及乙酸2-甲基丙酰基酯、3-甲基丁酯、2-苯基乙酯等，在葡萄酒中都存在，但一般含量都在0.5~5mg/L左右，在感觉起点以下，对嗅觉起不了什么作用。重要的产酯酵母是Hansenula以及Pichia和Hanseniaspora，。通常在通风不好的情况下，酵母可以生成更多的酯，但氧化型酵母例外。在红葡萄酒中还会有一些酚类化合物的酯，不过含量都很小。