在酿造葡萄酒的过程中，酿酒师都会往葡萄酒中添加微量的二氧化硫。这是因为在发酵过程中，二氧化硫可以杀灭或者抑制有害的细菌，抑制氧化酶从而起到抗氧化的作用，还可以澄清和为葡萄酒添加酸度。
1.杀菌
红酒在发酵的过程中会存在许多不必要的细菌或真菌。二氧化硫有显著的杀菌作用。在一定浓度二氧化硫的条件下，细菌往往被杀死或者被抑制生长，但是酿酒酵母由于其较强的二氧化硫耐受力，则可以正常繁殖。因此在发酵过程中，二氧化硫可以起到筛选的作用，帮助酿酒酵母成为发酵优势菌种。
2.抗氧化
二氧化硫有显著的抗氧化作用。只要有氧气，二氧化硫会优先与其反应，因此保护了葡萄汁中新鲜的果香和鲜亮的色素。不仅如此，二氧化硫还能够抑制一些氧化酶的作用，从而防止原料中的一些物质参与氧化反应。红酒几乎都是在密闭环境下进行发酵。二氧化硫相当于一层“保护膜”，所以，在酿制红酒的过程中几乎都需要用二氧化硫来保护。
3.澄清
二氧化硫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。
4.增加酸度
加入二氧化硫可以提高发酵基质的酸度。首先，在基质中二氧化硫转化为酸，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，二氧化硫可以抑制以有机酸为发酵基质的细菌的活动。特别是乳酸菌的活动，从而抑制了苹果酸-乳酸发酵。
