好像医生观察婴儿的动向一样，酿酒师也是常仔细观察发酵过程中各种微生物的比例变化。由此看得出酿酒师对待酵母和细菌是万般细心地呵护，非常重视的。
酵母是微小的单细胞微生物，在发酵过程中起着关键作用。没有酵母的参与，就只能喝到普通的葡萄汁了。酵母菌把糖分解成乙醇和二氧化碳，瞧，这就是葡萄酒。经过具有专业知识的酿酒人的技术处理，它们基本上都成为无害的微生物。只有几种细菌是无害的，多数有害。
有些可能是葡萄本身所带的或在酒厂或酒桶滋生的微生物经历了发酵过程以及在酒精含量增加的环境中也能存活下来。最常见的两种细菌是膜醋杆菌和乳酸杆菌。在酿酒过程中，总会出现少量的膜醋杆菌，它会产生程度尚可接受的醋酸（醋）。
它还会产生稍带点指甲油溶剂气味的醋酸乙酯。只要它们存在的数量极小，就会增强葡萄酒层次的丰富性。但是，当醋杆菌遇到氧气时，就会威胁到酒液。这种细菌在发酵的酒液中能够存活下来，遇到氧气时，通过把酒精分解成乙酸而把酒液变成醋。酿酒人必须时刻警惕，以防空气和醋酸杆菌变成了暴烈的蝙蝠人和罗宾汉，从而毁掉他们的产品。
乳酸杆菌是一种最常见的乳酸菌，基本上无害。在发酵过程中，它产生的副产物能使葡萄酒的层次更丰富。偶尔，乳酸杆菌会失去控制，产生一种强烈而刺鼻的天竺葵花般的令人不愉快的气味，如果不把酒的全部味道都除掉，是摆脱不掉它的气味的。
有些细菌能够导致葡萄酒二次（或者苹果乳酸）发酵。是否需要这种发酵，取决于所酿葡萄酒的类型。如有必要二次发酵，显而易见，这样的细菌就是有益的。