Возникают вследствие коагуляции не устойчивых к холоду веществ, содержащихся в вине в коллоидном состоянии. Такие вещества могут перейти в виноматериал из сусла, а также образоваться в результате длительного хранения вина. К коллоидным помутнениям относятся белковые помутнения, помутнения, связанные с выделением неустойчивых форм фенольных соединений, полисахаридов, меланоидинов, липидов, а также с наличием в вине ионов тяжелых металлов. Степень коллоидных помутнений зависит от ряда факторов: температуры, величины рН, содержания соединений, способных выпадать в осадок, и др.

Помутнения, связанные с избытком неустойчивых форм фенольных соединений, которые утрачивают естественную растворимость (обычно это комплекс «танин-краситель»), чаще всего проявляются в красных винах во время хранения при низкой температуре. В молодых винах выпадает осадок, а в бутилированных – нормальный осадок старения. При нагревании вина осадок может раствориться, поэтому такие помутнения называют обратимыми. После оклейки вин органическими веществами (желатин, белок, бентонит) или обработки холодом красящие коллоиды практически полностью удаляются, и вино достаточно долго остается абсолютно прозрачным, даже будучи охлажденным. Обработку холодом применяют в том случае, если виноматериал одновременно склонен и к кристаллическим помутнениям.

Проблема белковых помутнений в виноделии в настоящее время практически решена. Для исправления вин, в которых они все-таки появились, или для их предупреждения применяют обработку бентонитом, фильтрацию через слой диатомита или сочетание обработки теплом и холодом, чтобы обеспечить максимальную коагуляцию белков.