Weinhefen treten in der Natur überall dort auf, wo auch Zuckerlösungen vorkommen. Die typischen Weinhefestämme sind
Saccharomyces cerevisiae,
Saccharomyces bayanus,
Saccharomyces ellipsoides und
Saccharomyces uvarum. Zur Zeit der
Weinlese leben die Hefen auf der Oberfläche der reifen Beeren, insbesondere in den mikrofeinen Rissen, an denen der süße Rebsaft durchsickert. Die Weinhefen vermehren sich durch Zellsprossung bis zu 35 mal, wobei an ihrer Oberfläche Sprossnarben zurückbleiben, die die Zellmembran bis zum Absterben der Zelle schädigen. Sie benötigen
Zucker als Energiequelle sowie
Stickstoff,
Phosphor,
Schwefel,
Kohlenstoff,
Sauerstoff, Mineralien und Spurenelemente, von denen die meisten im
Traubenmost vorhanden sind. Sobald der aus den Beeren gepresste Saft zu Wein
vergoren ist und somit keinen vergärbaren Zucker mehr enthält, nimmt die Aktivität der Weinhefen ab. Ab einem bestimmten Alkoholgehalt (siehe
Reinzuchthefe) setzt der komplexe Prozess der
Autolyse ein. Dabei sterben die Hefen ab und sinken zu Boden. Bei diesem Prozess werden durch die Aktivität von
Enzymen Bestandteile des
Zytoplasmas und der
Zellwand an den Wein abgegeben, der dadurch an Fülle und aromatischer Komplexität gewinnt (siehe auch
Organoleptik).