Élément chimique (O) dont le nom latin oxygenium est dérivé du grec "oxys" pour "pointu, aigre". En fait, le nom est erroné, car l'oxygène était autrefois tenu pour responsable de la formation des acides. Ce n'est que plus tard que l'on a reconnu que l'hydrogène était la cause du caractère acide. Avec 21%, ce gaz incolore, inodore et insipide forme l'atmosphère avec l'azote (78%) et le dioxyde de carbone (0,04%). Il est le principal constituant de l'eau et est également présent dans de nombreux composés de la croûte terrestre. Avec une teneur d'environ 50 %, c'est l'élément le plus abondant sur Terre. Il est libéré lors de la photosynthèse des plantes, qui fait intervenir la lumière du soleil, l'eau et le dioxyde de carbone. Presque tous les animaux et la plupart des plantes ont besoin d'oxygène pour vivre. Cependant, à des concentrations élevées, il est toxique pour la plupart des êtres vivants. L'oxygène est extrêmement réactif et forme très rapidement des composés avec la plupart des substances.
En vinification, il joue un rôle crucial soit par l'aérobicité (présence), soit par l'anaérobicité (absence). L'oxygène peut avoir des effets positifs (voir aération) et négatifs (voir oxydation) sur le moût et le vin. Au début de la fermentation, l'oxygène est responsable de la prolifération des levures. Les plus petites quantités dissoutes du moût sont suffisantes pour cela. De plus grandes quantités sont généralement nocives. Dans les différentes étapes de la vinification, les composés soufrés et d'autres substances en particulier sont utilisés comme agents de conservation et de prévention de l'oxydation. Le dioxyde de carbone produit pendant la fermentation protège de l'oxygène, mais il faut finalement éviter l'oxydation, sinon on obtient inévitablement du vinaigre ou un vin gâté et oxydé. Le meilleur moyen d'y parvenir est d'utiliser des cuves de fermentation fermées en acier inoxydable, dont l'espace vide est rempli de gaz inerte (gaz protecteur) si nécessaire. Par ailleurs, le vieillissement réducteur permet délibérément un contact faible et contrôlé avec l'oxygène.
