葡萄酒中的單寧和香蘭素等酚類化合物是可以從橡木酒桶中陳釀中提取的。兒茶素是類黃酮，有助于構建各種單寧，并有助于感知葡萄酒中的苦味。它們在葡萄籽中濃度最高，但也存在于葡萄皮和莖中。兒茶素在葡萄漿果的微生物會在防御中發揮作用，當葡萄藤受到霜霉病等葡萄病的攻擊時，葡萄藤會以更高的濃度生產更成熟的葡萄。因此在涼爽潮濕的氣候中，葡萄藤比干燥炎熱的氣候中的葡萄藤的兒茶素產生水平要高。
兒茶素與花青素和單寧一起作為一種抗氧化劑，它們增加了葡萄酒顏色的穩定性，使葡萄酒保持的時間更長。兒茶素的數量各不相同，有些葡萄品種的兒茶素濃度很高，而梅洛葡萄和西拉葡萄的兒茶素濃度卻很低。
在涼爽的氣候下，由黑比諾制成的葡萄酒往往比溫暖氣候下的赤霞珠等品種釀造的白藜蘆醇更多。羥基肉桂酸是葡萄酒中最重要的非類黃酮酚，四個最豐富的是經卡夫塔酸、順式和跨庫塔里酸以及反式費他性酸。在葡萄酒中，它們也以自由形式存在，反式咖啡因酸、反式p-香酸和反式非富酸。
白藜蘆醇是一種酚類化合物，在葡萄酒葡萄皮中濃度最高。紅葡萄酒和白葡萄酒葡萄品種都有白藜蘆醇，但在紅葡萄酒釀造中更頻繁地使用果皮接觸葡萄酒和浸漬，使紅葡萄酒的白藜蘆醇比白葡萄酒的多10倍。紫外線輻射人工可以刺激白藜蘆醇的產生，它通常由葡萄藤作為微生物防御手段產生。在波爾多和勃艮第等葡萄病風險較高的涼爽潮濕地區，葡萄藤往往比加利福尼亞州和澳大利亞等溫暖、干燥的葡萄酒產地擁有更高水平的白藜蘆醇葡萄。白藜蘆醇的水平也與不同的葡萄品種有關，麝香和皮諾家族的白藜蘆醇水平很高，而赤霞珠家族則以白藜蘆醇水平較低而聞名。
香蘭素是一種酚醛，與在橡木中陳釀的葡萄酒中的香草味有關。葡萄本身自然存在一些微量的香蘭素，但它們在橡木桶的木質素結構中最為突出。較新的桶會產生更多的香蘭素，目前的濃度會隨著每次后續使用而下降。葡萄酒中有許許多多的化合物，都對葡萄酒起著重要的作用。
