酒精發酵是將葡萄轉變為葡萄酒的過程。 酒精發酵是葡萄酒生產工藝中十分關鍵和重要的步驟。 經過預處理的葡萄汁或葡萄漿進入發酵罐後採用天然酵母或加入酒酵母進行發酵， 發酵開始後要對其進行嚴格的管理， 以保證發酵能順利進行， 並獲得對產品品質最有利的酵母代謝產物及原料成分。
溫度管理
酒精發酵是經過很多步驟和一系列變化， 最後生成酒精、二氧化碳並放出熱量， 綜合化學反應方程式如下。
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+138J
單糖 酒精 二氧化碳
由此可見， 在糖轉化為酒精時要產生二氧化碳並放出熱量。 隨著反應的進行， 放出的熱量會不斷增加， 導致醪液溫度升高。
通過計算可知， 每生成1%（體積分數）的酒精， 發酵液的溫度就會升高2.5℃。 如果發酵液入池溫度是20℃， 發酵的酒精度達到10%（體積分數）時， 理論上， 發酵液的溫度就會上升到45℃， 這是發酵工藝中所不能容許的。
適宜溫度的控制
適宜的溫度是酵母生長繁殖的必要條件， 同時， 適宜的發酵溫度對提高酒的品質也是至關重要的。 不同的葡萄酒， 其適宜的發酵溫度也有所不同。
白葡萄酒應具有細膩幽雅的果香， 發酵溫度低一些， 有利於酒質的提高， 所以白葡萄酒的發酵溫度一般控制在14~18℃之間，
紅葡萄酒在發酵過程中要有效地浸出葡萄皮中的色素、芳香物質、單寧等， 因此相對于白葡萄酒來說， 紅葡萄酒的發酵溫度要適當提高， 一般控制在25~30℃， 主發酵期為7天左右。
控制方式
發酵溫度的控制是發酵工藝控制中十分重要的環節。 發酵開始後， 一個重要的工作就是監控溫度的變化， 及時採取有效措施， 降低醪液溫度， 使之處於理想的溫度範圍， 通常採取的冷卻措施有以下數種， 選擇哪一種冷卻方式要根據實際情況， 考慮各個方面的因素和條件而定。
噴淋冷卻：從金屬發酵罐的頂部直接噴淋地下水， 通過發酵罐進行冷熱交換， 達到降溫的目的。
換熱器冷卻：採用板式或套管換熱器， 利用冷卻水將發酵液冷卻。
夾層冷卻：利用帶夾套的發酵罐， 在夾層中通入冷卻液， 使發酵液冷卻。
外迴圈冷卻：將葡萄醪從排料口排出，
工藝控制
在酒精發酵過程中， 除了要控制發酵溫度外， 還需要對其他的工藝條件進行控制。 對於不同種類的葡萄酒， 工藝控制的重點也不同。
1.潔淨除雜
要生產出高品質的葡萄酒， 口感純正是必需的， 因此發酵中所接觸的容器必須清潔、無異味。發酵前應將發酵罐用二氧化硫殺菌並清洗乾淨，將發酵液裝入發酵罐，根據需要添加一定量的人工酒酵母。
2.迴圈均相
發酵期間要對醪液進行必要的攪拌，特別是對於紅葡萄酒．由於葡萄皮的密度小，加上發酵過程中產生的二氧化碳將其頂浮於發酵液面，使浸提作用減小，同時發酵所產生的熱量也不易散失，造成局部溫度過高，影響酒的品質，因此必須採取有效的措施克服這些現象。
常用的方法有兩種：一是採用人工搗池，將葡萄“皮帽”壓入醪液中：二是採取泵迴圈，將醪液從發酵罐的底部放出，再用泵從發酵罐的頂部噴入，攪動“皮帽”，起到增加浸提、快速散熱的作用。
3.適時轉缸
監控發酵液中各種成分的變化，確定主發酵期的完成。
隨著酒精發酵的不斷進行，醪液中的酒精度不斷增加，糖度不斷降低，當發酵接近結束時，發酵液面只有少量二氧化碳氣泡上升，液面趨於平靜，液溫下降，接近於室溫。當醪液的相對密度在1.02左右．殘糖在5g/L以下時，標誌著主發酵已經結束，可以轉入下一道工序。
4.皮渣分離
當酒精發酵結束後，要及時進行原酒與皮渣或酒腳的分離。對帶皮發酵的紅葡萄酒，需進行壓榨，將皮渣與汁液，也就是原酒進行分離；對於用葡萄汁發酵的白葡萄酒，要將沉積於發酵罐底部的酒腳與汁液，也就是原酒進行分離。分離後的原酒，可根據需要進行後發酵，使酒質變得更柔和、更純正、更諧調。
因此發酵中所接觸的容器必須清潔、無異味。發酵前應將發酵罐用二氧化硫殺菌並清洗乾淨，將發酵液裝入發酵罐，根據需要添加一定量的人工酒酵母。
2.迴圈均相
發酵期間要對醪液進行必要的攪拌，特別是對於紅葡萄酒．由於葡萄皮的密度小，加上發酵過程中產生的二氧化碳將其頂浮於發酵液面，使浸提作用減小，同時發酵所產生的熱量也不易散失，造成局部溫度過高，影響酒的品質，因此必須採取有效的措施克服這些現象。
常用的方法有兩種：一是採用人工搗池，將葡萄“皮帽”壓入醪液中：二是採取泵迴圈，將醪液從發酵罐的底部放出，再用泵從發酵罐的頂部噴入，攪動“皮帽”，起到增加浸提、快速散熱的作用。
3.適時轉缸
監控發酵液中各種成分的變化，確定主發酵期的完成。
隨著酒精發酵的不斷進行，醪液中的酒精度不斷增加，糖度不斷降低，當發酵接近結束時，發酵液面只有少量二氧化碳氣泡上升，液面趨於平靜，液溫下降，接近於室溫。當醪液的相對密度在1.02左右．殘糖在5g/L以下時，標誌著主發酵已經結束，可以轉入下一道工序。
4.皮渣分離
當酒精發酵結束後，要及時進行原酒與皮渣或酒腳的分離。對帶皮發酵的紅葡萄酒，需進行壓榨，將皮渣與汁液，也就是原酒進行分離；對於用葡萄汁發酵的白葡萄酒，要將沉積於發酵罐底部的酒腳與汁液，也就是原酒進行分離。分離後的原酒，可根據需要進行後發酵，使酒質變得更柔和、更純正、更諧調。