橡木桶除了可以用作储存、运输或发酵葡萄酒的容器之外，它的主要作用还体现在葡萄酒的陈酿方面。采用橡木桶陈酿葡萄酒可以：
1.提升葡萄酒的口感。采用橡木桶陈酿葡萄酒可以赋予葡萄酒更圆润的口感，带给葡萄酒丝滑的质地，使葡萄酒品尝起来更加可口。
2.柔化红葡萄酒中的单宁。在红葡萄酒的陈酿中，氧气的影响尤为重要。橡木桶的细微孔隙恰好可以允许微量氧气透入与酒液接触，从而使粗糙苦涩的单宁逐渐变得柔顺细腻；同时，橡木桶自身的单宁也有助于葡萄酒结构的形成。
3.带给葡萄酒特殊的香气与风味。不同种类的橡木桶会带给红葡萄酒或白葡萄酒不同的香气与风味。例如常见的美国橡木桶会给霞多丽白葡萄酒带来奶油和太妃糖的味道，给红葡萄酒带来椰子、香草、肉桂等风味；而法国橡木桶则可以赋予霞多丽白葡萄酒坚果和轻微的烟熏风味，赋予红葡萄酒雪松、丁香等香料的味道。烘烤程度高的橡木桶还可能为红葡萄酒增添咖啡的风味。
4.赋予白葡萄酒更深的颜色。例如未受橡木桶影响的霞多丽葡萄酒通常呈现非常浅的黄色，而经过橡木桶熟成的霞多丽葡萄酒往往呈现出比较深的稻草黄色。
由于橡木桶对葡萄酒有着重要的影响，因此对它的使用在葡萄酒陈酿当中相当讲究，需要根据葡萄酒的风格考虑用料、新旧程度、烘烤程度和大小等因素。