Химический состав виноградной грозди очень сложен и представлен различными группами органических и неорганических веществ, растворенных или суспендированных в воде, а больше всего связанных с водой в биологической структуре растительной клетки.
Распределение основных веществ виноградной грозди по ее структурным элементам неравномерно и может характеризоваться примерным диапазоном величин.
Любое химическое вещество грозди имеет определенное технологическое значение. Так, углеводы (сахара) преобладают в мякоти с соком и почти полностью отсутствуют в твердых элементах грозди. Они определяют вкусовое сложение винограда и всех продуктов его переработки.
По содержанию легкоусвояемых сахаров мякоть с соком представляет собой наиболее ценную часть грозди. Она состоит почти исключительно из вакуолярного сока клеток, очень тонких целлюлозных перегородок и тонких сосудистых пучков.
Полисахариды, представленные высокомолекулярными углеводами (клетчаткой, пектиновыми веществами, пентозанами), присущи твердым частям грозди и составляют основу механически прочного скелета кожицы, семян и гребня. В мякоти столовых сортов винограда содержится значительно больше пектиновых веществ и клетчатки, чем в мякоти технических сортов.
Запасные, питательные для зародыша вещества, какими являются жиры, сосредоточены в виноградных семенах; эфирные масла и восковые вещества находятся в основном в кожице.
Фенольных и азотистых веществ больше всего в кожице и семенах, что необходимо учитывать при переработке винограда: для шампанских виноматериалов и легких белых столовых вин эти вещества нежелательны, поэтому сусло как можно быстрее отделяют от мезги; для вин типа мадера, портвейн, наоборот, настаивают сусло на мезге. Для получения красных и розовых соков и вин, мезгу красных сортов нагревают.
Особо важное значение для продуктов из винограда, имеют органические кислоты. Их состав и соотношение зависят от степени зрелости ягод и технологии первичной переработки винограда.
Для приготовления соков, концентратов, сушеного винограда и других консервированных продуктов кислотность ягод должна быть невысокой. В производстве большинства тихих и игристых вин высоко ценится свежесть и гармоничность вкуса, что обеспечивается оптимальной кислотностью винограда: от 6 до 10 г/л.