Rotwein ist ein aus blauen Weinbeeren hergestellter Wein. Neben der Art der verwendeten Trauben unterscheidet er sich auch im Herstellungsprozess vom Weißwein oder Roséwein. Ein Rotwein entsteht durch Mazeration. Neben der alkoholischen Gärung des farblosen Safts der Beere werden bestimmte Komponenten aus den festen Bestandteilen der Maische herausgelöst. Die festen Bestandteile der Beerenmaische setzen sich aus der Schale der Beeren, den Kernen sowie eventuell dem Stielgerüst der Traube zusammen (Anmerkung: Weinreben bilden als Blütenstand keine Trauben sondern Rispen, ihre Früchte sind Beeren (siehe Weinbeere)). Beim klassischen Herstellprozeß erfolgt das Herauslösen der erwünschten Komponenten während der Maischegärung, deren Dauer individuell bestimmt werden kann. Eine andere Methode greift auf die Maischeerhitzung vor der Vergärung zurück.

Mit Ausnahme der Färbertrauben befinden sich die roten Pigmente ausschließlich in der Beerenschale. Daher ist es möglich, aus roten Rebsorten auch Weißweine herzustellen. Durch die Dauer der Maischegärung wird der Charakter des Weins maßgeblich beeinflusst. Bei kurzer Dauer entstehen fruchtige Weine ohne Potenzial zur Alterung. Bei längerer Maischegärung nimmt der Anteil an Herausgelösten Tanninen und Phenolen im Wein stark zu und ermöglicht damit den Ausbau eines großen Lagerweins.

Das intensive Auslaugen der Beerenschale erfordert ein besonders gesundes und reifes Lesegut. Da die Beerenreife sowie das Fernbleiben von Pilzkrankheiten stark vom Klimaverlauf des Weinjahrs abhängen, ist die Qualität von Rotwein deutlich jahrgangsabhängiger als die von Weißweinen. Der Anteil von Tanninen und Anthocyanen kann jahrgangsabhängig um 100%, der Säureanteil um 50% und das Mostgewicht um bis zu 15 - 20% variieren. Anthocyane haben in den Pflanzen unter anderem die Aufgabe, die Pflanzen vor dem starken UV-Licht der Sonne schützen, indem sie bestimmte Wellenlängen absorbieren. So wird eine Schädigung der Proteine in der Zelle und der DNA in den Zellkernen verhindert. Die Menge der gebildeten Farbstoffe hängt dabei auch von der Intensität der Strahlung ab. Daher findet man in nördlichen Anbaugebieten fast nur noch weiße Rebsorten. Rote Beeren, die nicht zur phenolischen Vollreife gelangten, ergeben Weine mit grasigem Charakter.

Seit einigen Jahrzehnten wird die Malolaktische Gärung, der sogenannte biologische Säureabbau für eine Vielzahl von Rotweinen bewusst eingeleitet. Die Rotweine werden dadurch im Geschmack runder und weicher. Das Verfahren ist jedoch nicht für jeden Rotwein gleichermaßen geeignet.