El vino espumoso (el que contiene dióxido de carbono disuelto, que se libera en forma de burbujas cuando se abre la botella) se elabora siguiendo una serie de métodos diferentes. El más barato y simple es la carbonatación, una técnica muy utilizada en la fabricación de bebidas refrescantes: se bombea dióxido de carbono en el vino, que se embotella a presión. El más primitivo es el embotellado del vino antes de finalizar la fermentación(se practica en algunas partes de Francia, donde es conocido como el "méthode ancestrale o rurale), y produce un vino ligeramente espumoso, a veces ligeramente dulce, con sedimento.
Todos los demás métodos empleados para producir vino espumoso implican una fermentación secundaria. Se añaden azúcar y levadura (llamado licor de expedición) a un vino base para producir una nueva fermentación en algún tipo de recipiente hermético. Esto puede hacerse en un tanque (método Charmat), y posteriormente el vino se embotella a presión; ó , en una serie de tanques (método continuo). También puede hacerse en botella, cuyo contenido es transferido a un tanque y filtrado antes de proceder a su embotellado definitivo (método de transferencia). El método más caro y laborioso es el método "Champañés" )conocido también como método tradicional o clásico), en el cual la segunda fermentación tiene lugar en una botella, normalmente en un entorno fresco y con un período de almacenamiento posterior a la fermentación.
El sedimento del vino es impulsado hacia el cuello de la botella de donde (tras pasar las botellas invertidas a través de una solución congeladora) es expulsado en forma de una pella congelada o degüello) Los mejores vinos espumosos del vino, incluyendo todos los champañas, se elaboran siguiendo el método Champañés. En España se conoce con el nombre de "cava" al vino espumoso elaborado por este método, según la reglamentación de vinos espumosos. Fue la familia Reventós quien introdujo, en San Sadurni de Noya (Barcelona), la fabricación de estos vinos al estilo Champañés. En 1900 comenzó la producción industrial de la masía Codorníu, regentada por esta familia y, a partir de entonces, otros comerciantes del Penedés empezaron a fabricar cava.