Представлены в основном аминокислотами и полипептидами (70—80%), иногда небольшим количеством белков (до 12%), амидами глютаминовой и аспарагиновой кислот, аминами (до 5%) и минеральными формами азота. В винах обнаружены в микроколичествах также аминосахара, нуклеиновые кислоты и меланоидины.
Азотистых веществ насчитывается до 45 наименований; их количественное содержание в винах не превышает 0,7—0,9 г/л, составляя в среднем 0,2— 0,4 г/л.
Азотистые вещества вина имеют чисто технологическое значение. Во вкусовом отношении они не играют никакой роли. Однако продукты окислительного дезаминирования аминокислот — альдегиды жирного ряда (пропионовый, масляный, валериановый) и ацетальдегид участвуют в формировании букета и вкуса мадеры и токайских вин. С ацетамидом в переокисленных белых столовых винах связывают специфический «мышиный» тон.
Темноокрашенные меланоидины придают насыщенный темно-янтарный цвет портвейну и марсале. Повышенное содержание азотистых веществ, благоприятствует процессу хересования. Высокомолекулярные соединения азота являются основными стабилизаторами пены шампанского, способствуют накоплению связанных форм углекислоты.
Белковые вещества вин являются причиной весьма частых помутнений. Полипептиды влияют на полноту (экстрактивность) вина; в процессе естественного гидролиза полипептиды пополняют состав вина свободными аминокислотами. В состав белковых веществ входят ферменты, значение которых в технологических процессах очень велико. С азотом связано и большинство водорастворимых витаминов.