Начало созревания виноградных ягод характеризуется их размягчением и изменением окраски. У неокрашенных сортов полностью исчезает хлорофилл, а у сортов с окрашенными ягодами появляется в кожице окраска. Полностью завершается формирование почек. Выработка в листьях органических веществ достигает наибольшего напряжения. В этот период жизни винограда органические вещества идут на созревание ягод и частично на созревание побегов и строение верхних молодых листьев.
Рост ягод в это время идет медленно. Увеличение же размера ягод происходит за счет растяжения клеток в связи с поступлением в ягоды воды и сахара. Особенно сильно увеличивается размер ягод при поливах, которые производятся в начале созревания, или при выпадении осадков. С начала 5-й фазы содержание сахара в ягодах быстро начинает увеличиваться, а кислоты — уменьшаться. В это время в ягодах наблюдаются и другие изменения химического характера: происходит уменьшение количества дубильных и увеличение красящих веществ, повышается содержание азотистых веществ, в гребнях и ножках ягод наблюдается сильное увеличение крахмала. К концу пятой фазы кожица ягод становится более тонкой и прозрачной, и на ней образуется сизый (дымчатый) восковидный налет. Этот налет предохраняет ягоды от загнивания. Виноградные семена в это время заканчивают свой рост и приобретают характерную для сорта окраску (коричневый цвет). Момент, когда семена завершают свое созревание, носит название физиологической зрелости ягод.
В период физиологической зрелости выравнивается содержание двух видов сахара — глюкозы и фруктозы, тогда как в начале созревания преобладает глюкоза. С момента полной зрелости дальнейшее поступление сахара из листьев в ягоды не происходит. Вырабатываемые в листьях органические вещества идут на созревание однолетних побегов Часть органических веществ откладывается в виде запаса в штамбе куста, многолетних побегах и корнях.
Кроме физиологической зрелости, существует еще так называемая техническая, или съемная, зрелость. Техническая зрелость может наступить раньше физиологической, как это часто и бывает при приготовлении столовых вин и шампанских виноматериалов.

Сбор столового винограда обычно совпадает с физиологической зрелостью. Сбор таких сортов, которые используются на бекмесы, крепкие и сладкие вина, производится позже физиологической зрелости.
Время наступления физиологической зрелости зависит от условий н сорта. Решающим условием быстрого созревания винограда является температура.
Кроме температуры, на созревание винограда оказывает влияние и влажность. При избыточном увлажнении созревание ягод запаздывает. При недостатке влаги ягоды медленно накапливают сахар. Умеренное же содержание в почве влаги обеспечивает своевременное созревание ягод, если другие условия этому благоприятствуют.
В зависимости от сорта и условий продолжительность пятой фазы колеблется от 20 до 50 дней и больше. Продолжительность пятой фазы по сортам в условиях Крыма характеризуется следующими средними за 8 лет данными:

Приведенные данные показывают, что момент созревания сортов винограда в степной части Крыма по сравнению с Южным берегом наступает только на несколько дней

позже. Более заметное запаздывание в созревании наблюдается в условиях предгорной части Крыма.
Во время пятой фазы продолжается опыливание виноградников серой и опрыскивание бордосской жидкостью (если в этом имеется необходимость). Заканчивается по некоторым сортам начатая в четвертую фазу чеканка. В эту же фазу проводят апробацию и массовую селекцию винограда. После выпадения осадков необходимо произвести рыхление почвы.