Die Weinrebe zählt zu den ausdauernden Lianen. Das Längenwachstum erfolgt jedoch nicht durch die Hauptachse des Sprosses, sondern durch Seitenachsen. Die Hauptachse läuft jeweils in einer Sprossranke aus. Der Seitenspross, der sich in der Achsel der Ranke bildet, übernimmt dann das Längenwachstum.

Die Blätter sind rundlich bis herzförmig und meist deutlich drei- bis fünflappig. Der Grund des Blattes ist herzförmig, die Lappen sind grob gezähnt. Die Unterseite der Blätter ist von filzig bis weißwollig behaart, meist steht den Blättern jeweils eine Ranke gegenüber. Der Blattstiel hat eine Länge von vier bis zehn Zentimetern.

Die Weinblüten stehen in Rispen und sind unauffällig grün-gelblich gefärbt. Die Blüten sind fünfzählig. Die Blütenknospen sind zunächst geschlossen. Sie öffnen sich dadurch, dass sich die oben verwachsenen Kornblätter an der Basis öffnen. Diese sognannte Haube trocknet dann und fällt ab. Die Blüte besteht aus fünf Staubblättern, die den Fruchtknoten umgeben. An der Basis des Fruchtknotens befinden sich fünf Nektardrüsen.

Da die Blütenknospen den entwickelnden Trauben ähnlich sind, wird der noch nicht aufgeblühte Blütenstand auch Gescheine genannt. Er scheint wie die kleinen unreifen Trauben selbst auszusehen.

Die Früchte entsprechen einer saftigen Beere, die in der Regel ein bis vier Samen enthält. Die Beeren sind von einer Wachsschicht umgeben. Bei der Reife nehmen die als Rispen angeordneten Beeren an Gewicht zu und bringen den Fruchtstand zum Hängen.

Die Weinrebe ist als Kulturpflanze mittlerweile weltweit auf allen Kontinenten, bis auf die Antarktis, verbreitet. In Gegenden mit geeignetem Klima entstanden zum Teil ausgedehnte Weinbaugebiete. Von ehemals mehreren Arten hat in Europa nacheiszeitlich wohl nur eine einzige Art überlebt, nämlich die Wilde Weinrebe (Vitis vinifera ssp. sylvestris), welche auch als Urform der europäischen Weinsorten gilt. Die in Nordamerika vorkommenden Weinreben-Arten werden in Europa in erster Linie als Unterlagsreben verwendet. Ihre Trauben sind auf Grund ihres ungewöhnlichen Geschmacks nicht wirklich gut für die Herstellung von Wein geeignet.

Die Wilde Weinrebe bevorzugt warme, frisch bis mäßig trockene Böden, die weniger kalkreich sind. Optimale Standorte findet sie in den Auwäldern entlang von Flüssen. Sie kommt im süd-östlichen Mitteleuropa, Kleinasien und Nordafrika vor. In Österreich ist sie sehr selten in den Auwäldern der Donau und in der Marchregion anzutreffen. Im Seewinkel tritt die Wilde Weinrebe nicht auf. Die wilden überall rankenden Reben gehen alle auf verwilderte Kulturreben, bzw. deren Unterlagen zurück.

Auch wenn der Wein ein Tiefwurzler ist, liegt das Hauptwurzelsystem in der Regel in einer Tiefe von 20 bis 50 Zentimetern. Diese Seitenwurzeln dienen in erster Linie zur Versorgung mit Nährstoffen, aber auch Wasser. Knapp unter der Oberfläche liegen die Tauwurzeln, das sind Seitenwurzeln, die den Tau aufnehmen können. Die Angaben, wie tief der Weinstock wurzeln kann liegen zwischen 15 und 20 Metern. Die Bestäubung der Weinblüten erfolgt durch Insekten. Die Hauptblütezeit des Weins beginnt Mitte Mai.

Die Weinrebe gilt als eine der ältesten Kulturpflanzen weltweit und war vermutlich bereits den Ägyptern und auch Babyloniern bekannt und wurde genutzt. In Österreich gehen die ersten Traubenkernfunde auf die Bronzezeit zurück und stammen aus dem Traisental, bzw. aus der Ortschaft Stillfried an der March. Im weiteren betrieben auch die Kelten und Illyrer ca. 700 v. Chr. bereits Weinbau, was Funde aus einem Hügelgrab aus der Hallstattzeit aus dem burgenländischen Zagersdorf belegen.

Der erste systematische Weinbau in Österreich erfolgte ab dem ersten Jahrhundert vor Christus durch die Römer. Nachweise dafür finden sich im Donauraum bei Carnuntum, am Neusiedler See aber auch in Südburgenland und der Südsteiermark. Einen großen Aufschwung bewirkte das Aufheben des Weinbauverbots nördlich der Alpen durch den römischen Kaiser Marcus Aurelius Probus, der sogar durch das Heer systematisch Weingärten anlegen ließ.

Nach dem Zusammenfall des römischen Reiches, kam es allerdings wieder zu einem Erliegen des Weinbaus. Große Teile der auf dem heutigen Gebiets Österreichs liegende Weinbauflächen wurden während der Zeit der Völkerwanderung sogar verwüstet. Eine gezielte Förderung erfährt der Weinbau dann erst wieder unter Karl dem Großen. Die größte Ausdehnung der Weinbaufläche wurde im 15. bis 16. Jahrhundert erreicht mit einer dreimal größeren Ausbreitung als heute.

Wohl einer der größten Zäsuren erfuhr der österreichische Weinbau in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Durch den Import amerikanischer Reben gelang auch die Reblaus nach Europa. Da die europäische Weinrebe nicht gegen diesen Schädling resistent ist, kam es zu einer fast vollständigen Vernichtung der Bestände. Erst die Einführung der Veredelung (auf reblaus-resistente amerikanische Unterlagen werden europäische Weinsorten gepfropft) machte den Weinbau in Europa wieder möglich.

Die wichtigste Nutzung der Weinrebe besteht in der Produktion von alkoholischen Getränken. Dazu wird der gewonnene Traubensaft vergoren und daraus Wein, Sekt, Weinbrand aber auch Essig hergestellt. Über viele Jahrhunderte war der Wein das wichtigste Getränk der Menschen, da er im Gegensatz zu Wasser keimfrei war. Die Gefahr sich am Brunnenwasser Krankheiten zu holen, war sehr hoch. Der Konsum von alkoholfreiem Traubensaft begann erst in der heutigen Zeit, da es früher keine Möglichkeit gab, diese Säfte länger haltbar zu machen.

Weiters gibt es auch eine Vielzahl an Tafeltrauben. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass die Schalen feiner, die Früchte größer und die Trauben kernarm oder auch ganz frei von Kernen sind. Aus Tafeltrauben entstehen durch Trocknung Rosinen. Sultaninen werden aus Sultana-Trauben hergestellt, die eine besonders weiche Haut besitzen und sehr süß und kernlos sind. Traubenkerne werden auch zur Herstellung von Öl verwendet.

Der Wein wird auch in der Medizin eingesetzt. So wird der Extrakt roter Weinblätter bei Venenleiden eingesetzt und wirkt entzündungshemmend. Traubenkerne und auch die Schalen wirken antioxidativ. Das Angebot reicht von Tees, Kapseln bis hin zu Gels und Salben. Auch in der Kosmetik finden Inhaltsstoffe des Weins Anwendung. Nicht umsonst wurde der Wein in Deutschland auch zur Heilpflanze des Jahrs 2023 gekürt.