Rotwein wird aus dunklen Weintrauben gewonnen. Dabei ist das Fruchtfleisch der Trauben nicht für die Färbung des Weines verantwortlich, sondern die Schale der Weinbeere. Diese enthält Farbstoffe und Gerbstoffe, die später für Geschmack und Aussehen des Weines verantwortlich sind. Die Farbe von Rotwein kann je nach Rebsorte zwischen einem blassen Rotton und einem dunklen Rot-Violett schwanken.
Die Hauptanbaugebiete für Rotweine sind die warmen Regionen rund um das Mittelmeer sowie die warmen und trockenen Landstriche in Südafrika, Australien, Nord- und Südamerika, da blaue Rebsorten ein deutlich wärmeres Klima bevorzugen als Trauben, die für Weißwein verwendet werden.
Rotwein aus warmen Anbaugebieten, zum Beispiel aus Italien, Argentinien und Kalifornien unterscheidet sich von Rotwein aus kühleren Regionen, wie zum Beispiel aus Deutschland oder dem nördlichen Frankreich dadurch, dass er körperreicher, kräftiger und intensiver in der Farbe ist. Rotweine aus Deutschland und anderen Ländern nördlich der Alpen müssen häufig angereichert werden, um einen höheren Alkoholgehalt zu erreichen.
Zu den weltweit bekanntesten Rotweinreben, die inzwischen in fast allen Weinbauländern der Welt zu finden sind, gehören Cabernet Sauvignon, Pinot Noir (Spätburgunder) und Merlot. Diese Rebsorten werden sowohl reinsortig ausgebaut als auch zur Cuvée verschnitten.
Nach der Lese werden die Trauben selektiert. Die Rotweintrauben, zum Beispiel Merlot oder Dornfelder werden anschließend gemahlen. Der austretende Saft wird zusammen mit den Schalen in den Gärbehälter gegeben. Durch diese mehrtägige Maischegärung werden die Farbstoffe, die bei Rotweintrauben in der Beerenhaut sitzen gelöst und der Wein erhält seine dunkle Färbung. Der Alkohol, der während des Gärprozesses entsteht, trägt zur Lösung der Farb- und Gerbstoffe bei, deren Gehalt steigt folglich mit zunehmender Gärzeit. Damit der fortwährende Kontakt zwischen Most und Schalen gewährleistet wird, gibt es zwei Methoden: Entweder wird der Most über den sogenannten Hut aus Traubenschalen gepumpt oder der „Hut“ wird in regelmäßigen Abständen untergetaucht. Die Gärzeit richtet sich nach dem gewünschten Ergebnis, ein leichter Rotwein, wie zum Beispiel ein Beaujolais durchläuft einen Gärprozess von etwa fünf Tagen, während dieser Prozess bei einem kräftigen, intensiven Rotwein durchaus 14 Tage dauern kann.
Sind genügend Farbstoffe und Tannine extrahiert, wird der Vorlaufwein abgezogen. Die zurückbleibenden Schalen werden gepresst, es entsteht der sogenannte Presswein. Presswein und Vorlaufwein werden anschließend verschnitten, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten.
An diesen Prozess schließt sich die Reifephase im Weinkeller an. Die Reifung kann dabei om Edelstahltank oder im Holzfass erfolgen. Je nach Stilrichtung des Weines entscheidet sich der Kellermeister für eine Variante. Besonders edel Rotweine reifen im Barrique, einem kleinen Eichenholzfass mit einem Fassungsvermögen von 225 Litern.
Es ist durchaus möglich, nicht nur Rotweine, sondern aus roten Reben auch Weißweine zu keltern. Dazu müssen die Trauben wie bei der Weißweinbereitung behandelt werden, denn der beim Pressen gewonnene Saft ist blass und farblos. Das wohl bekannteste Beispiel für weiß gekelterte Rotweine sind die edlen Blanc de Noirs aus der Champagne. Feinperliger Pinot Noir Champagner aus Frankreich gehört zu den edelsten Weinen der Welt.