Alkoholno vrenje najčešće nazivamo samo vrenje ili fermentacija. Bit te tajanstvene pojave razjasnio je Louis Pasteur (1822.-1895.), ali su se time prije i poslije Pasteura bavili mnogi: Stahl, Lavoiser, Gay-Lussac, Cagnard de la Tour, Justus von Liebig, Büchner, i drugi. Vrlo složen biokemijski postupak pretvaranja šećera u etanol, ugljik (IV) oksid (ugljični dioksid) i velik broj drugih (tzv. sekundarnih) spojeva vrenja, zanemarujući te novonastale spojeve poput glicerola, octene i jantarne kiseline, acetilmetilkarbinola, 2,3 butandiola i dr., i ne prikazujući intermedijarne spojeve što nastaju u tijeku tog procesa (poput pirogrožđane kiseline, acetaldehida i dr.) te ne objašnjavajući ulogu (fosforne kiseline, kodehidraze i) drugih tvari, alkoholno vrenje se pojednostavljeno prikazuje ovako:
šećer → etanol + ugljični dioksid + toplina
: C6H12O6 →2CH3CH2OH + 2CO2
: 180 → 92 + 88+138,16 joule
(ili 138,16 : 4,1868 = 33 cal).
Zbog pretvorbe jednog oblika iskazivanja količine topline (joula) u drugu, (prema Zakonu o mjernim jedinicama, sada zabranjenu mjernu jedinicu cal.), dolazi do malih razlika.
Kada bi iz cjelokupne količine šećera što se nalazi u soku grožđa (odnosno moštu) prema prikazanoj kemijskoj jednadžbi nastao samo etanol i ugljik (IV) oksid, (a to nije tako, jer kao što je već istaknuto u tijeku te pretvorbe nastaju i drugi, običavamo reći sekundarni produkti vrenja), tada bi od svakog kg šećera u moštu (tj. od 1000 g) nastalo oko 511 g etanola i oko 489 g CO2, što (temeljem izračuna jednadžbom: p/bar (tlak 105Pa) x v (volumen) = n (količina tvari) x R (8,314 J x Kelvin-1 x mol-1) x T (temperatura u Kelvinima, za koji je oznaka m.j. T od 293,15, odgovara temperaturi u °C za koji je oznaka m.j. t) odgovara količini od oko 271 litru tog plina kod tlaka od jednog bara i temperature od 20°C.
Prema tome, u 100 l mošta s 80 Oe0 što odgovara sadržaju od oko (80:4=20-3=)17 kg šećara nastalo bi 8.687 g etanola (odnosno 86,87 g/l, što opet odgovara 86,87:0,789=) 11,01% vol. i 8,313 g (odnosno 4607 litara plina CO2). Zbog nastanka i drugih proizvoda vrenja i utroška dijela šećera u ishrani kvasca te zbog gubitaka (kala) u tijeku vrenja, ta je količina za oko 7,5% manja od ovako računski iskazane i iznosi 80,3 g/l etanola, odnosno oko (80,3:0,789=) 101,7 ml/l što je 10,17% vol. Isto tako i količina nastalog plina bit će za oko 7,5% manja i iznosit će u ovom primjeru oko 4261 litara plina (pri gore navedenom tlaku i temperaturi).
Bez kvasaca (tih fakultativno anaerobnih organizama) koji u svom jednostaničnom organizmu stvaraju velik broj različitih enzima ne bi bilo te pretvorbe. Smjesu različitih enzima koji kataliziraju prelazak šećera u alkohol i druge proizvode vrenja zajednički nazivamo zimaza (cimaza). Alkoholno vrenje mošta ima više faza: početak vrenja (od jedan do tri dana, razdoblje kada se kvasac razmnaža), burno vrenje (oko pet do šest dana, razdoblje s najintenzivnijom pretvorbom šećera u etanol i CO2 koji izlazeći izaziva turbulentna kretanja mošta što podsjeća na vodu koja kipi) i tiho vrenje (obično deset, a nekad i 20 i više dana). U suvremenom vinarstvu, tzv. kontroliranim vrenjem (što prvenstveno podrazumijeva regulaciju temperature mošta u vrenju) ove se faze nastoji izbjeći, poglavito faza burnog vrenje, čime se omogućava otapanje hlapivih mirisnih tvari-arome u vinu koje nastaje. Sok kojeg kod nas najčešće zovemo mošt, odnosno masulj (npr. zgnječeno crno grožđe kada se proizvode crna vina) valja sulfitirati prije nego nastupi alkoholno vrenje. Mošt kao ni masulj u vrenju se ne sulfitira, jer bi se dodani SO2 kemijski vezao (s acetaldehidom u aldehid-sumporastu kiselinu) i time, bez učinka koji se očekuje od sulfitiranja (selekcija kvasca i sprečavanje oksidativnih procesa) nepotrebno povećao sadržaj neželjenog, tzv. vezanog SO2 u vinu. Naime, bez sulfitiranja nije moguće pravilno voditi vrenje mošta i masulja, te proizvesti dobro i zdravo vino, ali valja nastojati da taj dodatak ne bude ni premalen ni nepotrebno prevelik.
Podsjetimo na još jednu važnu pojedinost s kojom vinari moraju računati. Naime, zbog prelaska šećera u etanol smanjuje se obujam novonastalog vina, što je razvidno iz slijedeće računice. Uz pretpostavku da je u 100 litara mošta sadržaj šećera 80 Oe0 , (što odgovara sadržaju šećera u moštu od oko 17% ili 17 kg u navedenih 100 l), obujam tog šećera je (17 x 0,66 =) 11,22 litara. Nakon završenog vrenja, iz tog je šećera teoretski nastao etanol u količini od 8.687 g odnosno od 11,01 litara, međutim ta je količina, kao što je već istaknuto (zbog nastalih i ostalih produkta vrenja i djelomične potrošnje šećera od strane kvasca kao energenta) za oko 7,5% manja i iznosi 10,17 litara. Proizlazi da se je obujam vina samo s opisanog osnova smanjio za (11,22 – 10,17 =) 1,05 litara, odnosno za 1,05%. Valja znati da za vrijeme alkoholnog vrenja nastali CO2 (kroz vreljnjaču) najvećim dijelom odlazi u atmosferu (a samo se njegov manji dio otapa ili vezuje u novonastalom vinu), međutim iz vina djelomično hlape i mnoge druge (hlapive) sastavine (poput aroma, hlapivih kiselina i vode). Hoće li taj ishlap biti veći ili manji ovisi o vrsti suđa (drveno, betonsko, metalno), o kakvoći drvenog suđa (debljini dužica, gustoći drva), o temperaturi vrenja, relativnoj vlažnosti podrumskog zraka, o tehnološkim postupcima u tijeku fermentacije (provjetravanje radi pasteurovog efekta i sl.) i dakako o koncentraciji (većoj ili manjoj šećera u moštu, odnosno) o koncentraciji vrenjem nastalog alkohola. Sve navedeno i fenomen koji nazivamo kontrakcija odnosno sažimanje mošta i vina, samo u razdoblju od početka do završetka alkoholnog vrenja dovodi do smanjenja obujma (volumena) mošt-vino od oko 4 pa i do 8%. Nakon pretakanja i njege mladog vina, samo s osnova hlapnjenja (isparavanja), obujam vina će se u tijeku jedne godine smanjiti za daljnjih 1 do 2%.
