La seconda fase della degustazione è l'esame olfattivo. Il naso è da sempre considerato la sentinella dell'uomo e si dice non esista analisi chimica che possa competere con questo organo. Le sostanze odorose nel vino sono numerosissime si è addirittura arrivati a contarne più di cinquecento e sono spesso mescolate fra loro e alle volte talmente tenui da essere ai limiti della soglia di percezione; non dimentichiamo che le sensazioni olfattive non sono fisse e nemmeno durevoli e che lo stesso olfatto, la cui sensibilità è decisamente superiore a quella del gusto, è discontinuo ecco perché il lavoro che si svolge all'analisi olfattiva è difficile e richiede elevata concentrazione e ottimo stato di salute. Le sostanze responsabili dei profumi di un vino si chiamano sostanze volatili ed hanno la caratteristica di evaporare in soluzioni liquide, appartengono a diverse famiglie chimiche come alcoli, acidi esteri, terpeni, ecc.
Si distinguono tre gruppi di profumi classificati in odori primari, secondari e terziari: i primi sono quelli che provengono dall'uva e sono legati alla varietà del vitigno (l'aromaticità di un Malvasia, di un Brachetto, di un Moscato), i secondi sono quelli che hanno origine durante la fermentazione alcolica (frutta, fiori, spezie, confetture, miele), e gli ultimi sono quelli che si formano durante la maturazione e l'invecchiamento del vino (profumi primari e secondari che si mescolano evolvendosi in composti più complessi in ciò che si definisce bouquet). Si prendono in considerazione all'esame olfattivo la qualità dei profumi, l'intensità, la persistenza e la natura del profumo. L'esame olfattivo avviene in due momenti: il primo a bicchiere fermo, inspirando brevemente; il secondo annusandolo dopo averlo fatto ruotare nel bicchiere movimento che permetterà al vino di liberare a contatto con l'aria le sostanze volatili.
Con questa inspirazione diretta si valutano l'intensità e la qualità del vino. L'olfatto comunque interviene anche quando il vino viene messo in bocca e deglutito percependo i profumi per via indiretta o retronasale (aromi); è con quest'ultima operazione che possiamo valutare la persistenza ossia la durevolezza dell'aroma del vino in bocca.
Non ci si deve soffermare col naso troppo tempo sul bicchiere per evitare in questo modo l'assuefazione.

Elenco delle famiglie di aromi e dei principali descrittori

Odori floreali: Molto presente nei vini giovani: i vini bianchi richiamano solitamente fiori bianchi, i vini rossi quelli rossi. Acacia, biancospino, rosa, iris, geranio, fior d'arancio, caprifoglio, tiglio, violetta, narciso, gelsomino, ginestra...

Odori fruttati: Stesso discorso che per i fiori: nei bianchi si ritrovano solitamente frutti a polpa bianca, in quelli rossi frutti a polpa rossa. Albicocca, ananas, banana, ciliegia, fragola, ribes, lampone, mora, mela cotogna, prugna, agrumi, frutti esotici....

Odori di frutta secca: Solitamente riscontrabili nei vini più complessi Fico secco, mandorla, nocciola, noce, prugna secca, uva sultanina, confettura, frutta cotta...

Odore vegetale: Più sono complessi più si riscontrano solitamente in vini importanti (per esempio funghi, tartufi...). Erba, felce, fieno tagliato, limoncello, salvia, foglie morte, mallo di noce, peperone verde, funghi, tartufi, muschio, humus.

Odori speziati-aromatici: Tranne qualche eccezione, sono solitamente riscontrabili nei vini complessi. Anice, cannella, chiodo di garofano, finocchio, liquirizia, noce moscata, alloro, timo basilico, lavanda, zenzero, pepe, vaniglia...

Odori balsamici: Anch'essi legati a vini importanti Resine nobili, pino, incenso, ginepro, trementina.

Odori empiraumatici: Dal greco empyreuma, empyreumatos, carbone ricoperto di cenere per accendere il fuoco. Sono particolari odori chimici solitamente legati all'affinamento in legno. Affumicato, cacao, caffè, cioccolato, caramello, mandorla tostata, goudron, pietra focaia...

Odori animali: Se evidenti rappresentano un difetto, se ben equilibrati con gli altri sentori contraddistinguono la tipicità del vitigno (per esempio pipì di gatto per certi Sauvignon). Pelliccia, cuoio, carne selvaggina, sudore, pipì di gatto...

Legnosi: Odori provenienti dal legno in cui il vino è stato conservato. Quercia, acacia, scatola di sigari....

Odori di altri alimenti: Farina, crosta di pane, lieviti (riscontrabili spesso in vini rifermentati con lieviti selezionati come gli spumanti). Burro, formaggio (odore di latteria), miele, sidro, birra...

Odori chimici: Derivano dai composti chimici del vino come alcol, acetato di etile, anidride solforosa. Sono spesso dei difetti. Aceto, zolfo, di medicinale, di disinfettante, di celluloide...

Odori eterei: Derivano dalle fermentazioni e da alterazione delle fermentazioni. Sono solitamente sentori gradevoli. Smalto per unghie, caramella inglese, sapone, cera, latticini...