Luonnossa glukoosi ja fruktoosi (sokeri) käyvät (villi)hiivasienten vaikutuksesta etanoliksi ja hiilidioksidiksi. Ihminen on oppinut todennäköisesti hyödyntämään tätä luonnon ilmiötä vajaat 10000 vuotta sitten nykyisessä Vähä-Aasissa lähellä Ararat-vuorta. Rypäleiden kuorissa on luonnostaan villihiivoja ja kun ne joutuvat sokeripitoisen rypälemehun kanssa tekemisiin alkaa alkoholikäyminen. Epäilemättä viininviljely lähti näiden ihmisten kokeilujen perusteella leviämään juoman sisältämän etanolin aistittavien ja haluttujen vaikutusten ansiosta vaikka vasta moderni tiede pystyi selittämään käymisprosessin.

Alkoholikäymisen kemiallinen kaava on C₆H₁₂O₆ (sokeri) ->2 C₂H₅OH (etanoli) + 2 CO₂ (hiilidioksidi) ja lisäksi syntyy lämpöä. Teoreettisesti sokerista voi muodostua tässä kemiallisessa reaktiossa 51 (paino)prosenttia etanolia ja 49 prosenttia hiilidioksidia. Lopputuotteista puolet on siis ilmastolle ongelmallista kasvihuonekaasua, hiilidioksidia. Suhdeluvuilla pystyy laskemaan vaikka kotiviinin alkoholipitoisuuden, kun se käy kuivaksi ja mehun sokerimäärä ennen käymistä on tiedossa.

Luonto ei kuitenkaan ole täydellinen vaan viinin kiehtovuus perustuu käymisen epätäydellisyyteen, koska myös muita kemiallisia yhdisteitä syntyy pieniä määri osittain siksi, että muita aineita on läsnä käymisprosessissa. Käytännössä etanolia syntyy noin 48 % sekä muita käymistuotteita noin kolme prosenttia ja loppu on hiilidioksidia. Muita käymisessä syntyviä aineita ovat glyseroli, maitohappo, meripihkahappo sekä korkeammat alkoholit. Lisäksi käymisessä syntyy useita hedelmäisyytenä aistittavia kemiallisia yhdisteitä kuten estereitä (hapon ja alkoholin yhdiste), aldehydejä, terpeenejä (aistitaan kukkaisina aromeina) ja laktoneita.