Chardonnay kommt ursprünglich aus Vorderasien, in Europa könnte die Siedlung Chardonnay bei Tournus im Burgund verantwortlich für den Namen sein. In Deutschland erfolgte die Zulassung der Rebsorte 1991, etwa 1.300 Hektar (5 Prozent) sind hier damit bepflanzt, insbesondere am Kaiserstuhl und der Südlichen Weinstraße. Weltweit steht er auf etwa 180-200.000 Hektar.
Chardonnay gedeiht am besten auf tiefgründigen, kalkigen und warmen Böden. Er ist eine früh austreibende Sorte, Frühjahrsfröste können ein Problem sein, reift aber recht spät aus (kurz vor dem Riesling). Chardonnay ist keine aromatische Sorte und nur wenige Sorten sind so deutlich von Boden und Klima sowie der Vinifikation beeinflußt: Chardonnay und Holzausbau sind dabei das perfekte Paar, da die neutrale Sorte von Natur aus genügend hohe Mostgewichte bringt, um den Röstnoten und den Tanninen von Eichenholz standzuhalten. Oft werden in Barrique ausgebaute Chardonnays bereits darin vergoren und reifen lange auf der Hefe, die regelmässig aufgerührt wird (Bâtonnage).
Chardonnay hat viel Körper (er hat von Natur aus einen hohen Glycerinanteil, weshalb er auch bei praktisch keinem Restzuckergehalt leicht süsslich schmeckt) und Säure, weshalb er in kühlen Gebieten zu Aromen von grünen Früchten und Zitrus, manchmal nassem Stein neigt – er hat dann eine mineralische, stahlige, sowie vegetabile Noten. Aufgrund dieser hohen Säure (die ihn von anderen Burgundersorten unterscheidet) wird bei Chardonnay, neben dem Hefeausbau meistens auch ein biologischer Säureabbau (BSA) durchgeführt, wodurch er eine noch buttrigere, cremigere Konsistenz erhält.
Darauf allerdings verzichtet man oft in Chablis: Um die frischen Fruchtaromen, die vom kalkhaltigen Boden herrühren, zu erhalten wird er hier im Edelstahltank vergoren. Anders im gemäßigteren Klima der Côte d`Or (insbesondere in der Côtes de Beaune), wo kleine neue Eichenfässer (Barriques) verwendet werden, um Toastnoten einzubringen. Hier entwickelt Chardonnay Aromen fleischiger Früchte (wie weissem Steinobst oder Melone) und es entstehen kräftige, vollmundige Weine mit Komplexität, zu der insbesondere das Terroir in Mersault (wo der Wein spontan vergoren wird) beiträgt. Das Problem hier ist der viele Regen.
In warmen Gebieten in der Neuen Welt – hier kann Chardonnay gegen Ende der Reifungsphase rasch seine Säure verlieren – entstehen Aromen reifer tropischer Früchte wie Banane oder Ananas. So zum Beispiel in Kalifornien (Russian River, Los Carneros), wo auch oft neues Holz verwendet wird. In Australien (Adelaide Hills, McLaren Vale, Geelong, Mornington Peninsula) erfolgt anders als im Burgund eine sauerstoffarme Verarbeitung. So entstehen hier fruchtbetonte, einfache Weine. Ausserdem werden hier Enzyme verwendet, sowie Hefenährstoffe und Sulfate (als Antioxidantium).
Auch in Neuseeland (Gisborne, Marlborough) wird Chardonnay angebaut, meist hat er ausgeprägte Eichennoten. Weitere Anbaugebiete für Chardonnay liegen in Südafrika oder in Casablanca in Chile, wo in kühle Winde von der See und Morgennebel die Traubenreifung verzögern, weshalb hier Chardonnays entstehen, die sich die Säure erhalten haben und in Eiche ausgebaut werden. In Argentinien tragen in Mendoza die Höhenlage und kühle Nachttemperaturen dazu bei, Weine mit würzigem Eichencharakter hervorzubringen. Ausserdem wächst Chardonnay in Südtirol und unter dem Namen Morillon auch in Österreich.