葡萄酒中的二氧化硫主要有以下作用：
終止發酵。葡萄酒發酵一旦啟動後，酵母菌會將糖分轉化為酒精和二氧化碳。在葡萄酒中加入二氧化硫可以殺死酵母菌，從而終止發酵，有利於釀造出多種風格類型的葡萄酒。
殺菌作用。二氧化硫可以防止裝瓶後殘餘酵母進行二次發酵，同時增加葡萄酒的穩定性，幫助其長久保存。
抗氧化。葡萄酒含有很多酚類物質和芳香物質，接觸氧氣後，十分容易被氧化，而二氧化硫可以起到抗氧化的作用。
澄清作用。通過二氧化硫來抑制微生物活動，推遲發酵開始時間，有利於發酵基質中懸浮物的沉澱，使葡萄酒更加澄清。
增酸作用。二氧化硫溶於水可以轉化為酸，同時促進葡萄中可溶酸性物質的溶解，提高發酵基質的酸度，還可以抑制乳酸菌的活動，同時抑制蘋果酸-乳酸發酵，從而增加酸度。
此外，二氧化硫還可以提高色素和酚類物質含量、除味、改善葡萄酒的風味等。需要注意的是，雖然二氧化硫在葡萄酒釀造中起著重要作用，但過量使用也會對人體健康造成一定影響，因此各國對葡萄酒中二氧化硫的含量都有嚴格規定。