Le vignoble jurassien bénéficie d’une palette de cinq cépages : le Savagnin (17% de l’encépagement), le Chardonnay (48 %), le Poulsard (18 %), le Trousseau (5 %) et le Pinot noir (11 %).
Chardonnay et Pinot noir sont répandus dans tous les vignobles du monde. Le Savagnin, le Trousseau et le Poulsard sont, quand à eux, des cépages typiquement jurassiens.
Originaire de Bourgogne, on retrouve le chardonnay dans le Jura depuis le XIVème siècle sous des noms divers comme gamay blanc, roussette où encore melon. Aujourd’hui, c’est le cépage le plus représenté, il couvre 48% du vignoble. Très répandu dans les vignobles de France et du monde, sa présence universelle s’explique par sa capacité d’adaptation. En effet, peu difficile dans le choix du terrain, il s’accommode des graviers, des terres légères, des marnes ou des terres plus fortes. Son seul défaut serait sa sensibilité à la coulure et au millerandage.
Au domaine, nous le retrouvons sur des coteaux calcaires aux marnes affleurantes. Le rendement est de 35 hl/ha et il permet de faire le chardonnay typé (caractère des vins du Jura marqué) ou encore, en assemblage avec le savagnin, le tradition. Nous le retrouvons également en bas de coteaux sur des terres plus fertiles à 55 hl /ha permettant ainsi d’élaborer des crémants fins.
Ce cépage serait arrivé en Franche-Comté en venant d'Allemagne, à l'époque où cette région était hispano-autrichienne. Dans les pays germaniques, il porte le nom de traminer. Les feuilles adultes sont de petite taille, trilobées, avec un sinus pétiolaire peu ouvert, un limbe bullé et parfois gauffré et tourmenté. Les baies sont petites et sphériques, de couleur jaune-doré. Le savagnin est très bien adapté aux terroirs marneux comme ceux du Jura. Il se montre relativement résistant, en particulier vis à vis de la pourriture grise, grâce à sa pellicule épaisse.
D’une maturité plus tardive que le chardonnay, il trouve son emploi idéal dans l'élaboration du vin jaune. Son raisin permet la vinification de grands vins blancs de garde, puissants, complexes et riches en alcool, tout en conservant une bonne acidité.
Le terme « trousseau » proviendrait de l'aspect « troussé » ou ramassé de son raisin. Quelques vignerons facétieux lui trouvent une toute autre origine en disant qu'il donne un vin de garde que l'on conservait autrefois pour financer le trousseau des filles. Sa présence est attestée dans le vignoble jurassien dès 1731 et son introduction pourrait avoir eu lieu durant le siècle précédant.
Les grappes sont petites et les baies de taille moyenne et de forme légèrement elliptiques. C'est un cépage tardif et exigeant. Il requiert des sols graveleux assez chauds ou des marnes peu profondes et a besoin davantage de soleil que les autres cépages jurassiens, vestige de son origine méridionale. Il est assez fragile vis à vis des attaques cryptogamiques, principalement avec la pourriture grise.
Il donne des vins à robe violacée, corsés, charpentés et alcooleux, qui se distinguent au nez par des notes de fruits rouges. Ces vins ont souvent une longueur en bouche étonnante. On peut conserver certaines bouteilles plus de dix ans.
Il semble originaire de Franche-Comté, et sa première mention date de 1386, avec la mention du « pellozar ».L'origine de ce nom est incertaine. Il pourrait venir du mot local plousse, ou prunelle, dont les fruits ressemblent à s'y méprendre à ceux de ce cépage, typiquement jurassien. On le nomme aussi peloussard, pulsard, polozard, mescle dans l'Ain et Ploussard à Arbois.
Les jeunes rameaux sont peu velus. Les jeunes feuilles sont jaunes à reflets bronzés. Le rameau comporte de très longues vrilles. Les grappes sont petites et les baies moyennes à grosses de forme elliptique noir bleuté, charnues à pellicule fine, se fendant facilement. Cépage délicat, il craint les gelées printanières, la coulure et les grillures. Il a une bonne adéquation avec les terrains marneux et argileux. Cépage à la production hétérogène, il sera sensible à l’effet millésime.
Le poulsard donne des vins de grande finesse, aromatiques (fruité et notes animales) mais de structure et couleur légères. Sa robe pâle, parfois dite « pelure d'oignon », est cependant relativement stable au vieillissement. Il est présent dans les appellations Côtes du Jura et Arbois.
Il couvre un peu plus de 20 % du vignoble d'A.O.C., soit 80 % de l'encépagement en rouge, Ce cépage se plaît particulièrement sur les terres fortes de marnes ou d'argiles du Trias et du Lias.
Le pinot noir est connu de très longue date en Bourgogne, comme le montre, par exemple, la variabilité génétique de ce cépage. Il pourrait provenir de vignes sauvages sélectionnées et cultivées au moment de l'arrivée des Romains. L’extrémité du jeune rameau présente une densité moyenne à forte de poils couchés. Les jeunes feuilles sont de couleur verte ou jaune portées par des rameaux à entre-nœuds à raies rouges. Les feuilles adultes sont de couleur vert foncé ou très foncé, entières, à 3 ou 5 lobes avec un sinus pétiolaire peu ouvert ou fermé, un limbe tourmenté fortement bullé et en face inférieure, une faible densité de poils couchés. Le pinot noir est un des cépages les plus riches en composés phénoliques.