Os caminhos dos vinhos e do enxofre se cruzam há séculos. Enxofre (símbolo S) é o quinto elemento mais comum na terra. Importante aliado dos produtores, compostos de enxofre são os aditivos mais amplamente usados na produção de vinhos, e os mais controversos. Em tempos mais recentes, seu uso vem sendo questionado principalmente por aqueles que exigem vinhos mais "puros". Seu amplo uso deriva das suas funções como eficientes fungicidas, microbicidas e anti-oxidante, sendo a forma mais comum o SO2 – anidrido sulfuroso ou dióxido de enxofre. Entretanto, discute-se se seria também causa de eventuais dores de cabeça após o consumo de vinhos.

Nos vinhedos, os produtos contendo enxofre são usados em várias etapas. Puro ou combinado com compostos de cálcio, previne o oídio, uma doença muito comum. O sulfato de cobre combinado com cal hidratada (mistura bordalesa) é usado desde o final do século XIX para prevenir o míldio, outra doença muito comum, e é usado até mesmo em cultivo orgânico ou biodinâmico, pois ainda não existem tratamentos naturais eficazes. Outros compostos podem ser adicionados à fruta ao ser colhida, para prevenir oxidação do mosto (suco dos bagos que se rompem).

Na cantina, o SO2 em variadas formas protege a fruta e/ou mosto na fase de pré-fermentação contra oxidação e bactéria acética. É adicionado ainda após a fermentação alcoólica, quando se quer prevenir a ocorrência de fermentação malolática (MLF, que diminui a acidez) nos brancos, ou nos tintos e brancos após a MLF. Ao ser armazenado em tanques ou barricas ou tonéis, a adição de SO2 previne tanto a oxidação quanto a contaminação por micro-organismos. As barricas e tonéis de armazenamento, quando vazios, são higienizados com água quente, seguida da queima de uma pastilha de enxofre em seu interior. O SO2 assim gerado previne a contaminação por micro-organismos, podendo a operação ser repetida frequentemente.

Antes do engarrafamento trata-se o vinho para eliminar eventuais compostos indesejáveis de enxofre, formados durante a fermentação alcoólica e o armazenamento, e é adicionada uma dose final de SO2. A quantidade vai depender de diversos fatores, sendo o pH do vinho muito relevante. Vinhos mais ácidos demandam menos enxofre; vinhos brancos, mais propensos à oxidação que os tintos, e vinhos com açúcar residual, são mais vulneráveis a micro-organismos, e demandam doses maiores.

Durante o período de guarda em garrafa, o SO2 vai sendo consumido por reações químicas que acontecem continuamente. Algumas destas reações podem gerar compostos voláteis de enxofre, que são instáveis e se transformam continuamente. Essencialmente, protege contra a oxidação durante o envelhecimento.

O SO2 tem odor desagradável típico, e eventualmente pode ser percebido em concentrações livres de 15 a 40 mg/l. Estima-se um teor total médio de 105 mg/l em brancos e 75 mg/l em tintos, incluindo a quantidade produzida naturalmente pelas leveduras, entre 5 e 30 mg/l. A maioria dos degustadores já se "acostumou" à presença de SO2, não sendo então notado, a não ser se forem comparadas duas amostras do mesmo vinho, com e sem SO2. A temperaturas baixas, é menos percebido ainda. Os valores são muito inferiores aos limites legais adotados internacionalmente. Como pequeníssima parcela da população é alérgica ao enxofre e seus subprodutos, rótulos obrigatoriamente especificam :"Contém conservante INS220", ou "Contains sulfites" (sulphites). Inúmeros alimentos contêm derivados de enxofre, por exemplo frutas secas, em quantidades muito superiores às dos vinhos.

Quanto à dores de cabeça: "Não há dados de pesquisa médica mostrando que sulfitos causam dores de cabeça." (Andrew Waterhouse, professor de Enologia na Universidade da Califórnia, Davis); "É provável que a dor de cabeça seja causada por outros componentes em níveis baixos, como amino ácidos, polifenóis e outras moléculas orgânicas complexas, que são partes essenciais de todos os vinhos." (David Bird MW).