Les vignobles de Santorin poussent dans des creux formés dans les cendres volcaniques, leurs vignes enroulées en paniers bas appelés kouloura pour protéger les raisins des vents Meltemi qui soufflent à quarante kilomètres par heure sur le bord de la caldeira.
L'île produit l'Assyrtiko, une variété blanche dont les racines s'enfouissent à trois mètres dans la pierre ponce pour atteindre l'humidité, produisant des vins avec une minéralité saline et une acidité citrique inégalées ailleurs dans les Cyclades. Le phylloxéra n'a jamais atteint ces champs de cendres — les vignes de Santorin ne sont pas greffées, certaines ont plus de deux cents ans, leur génétique est identique aux spécimens cultivés avant que le parasite ne transforme la viticulture européenne dans les années 1860.
Trois domaines viticoles ancrent la production de l'île : Santo Wines surplombe la caldeira depuis une falaise en terrasse à Pyrgos, sa coopérative fondée en 1947 traite désormais les fruits de douze cents producteurs sur trois mille six cents hectares. Le domaine Argyros à Episkopi Gonia cultive soixante-dix hectares d'Assyrtiko en vignoble unique, ses caves creusées dans la roche tufière qui maintient des températures de quinze degrés toute l'année. Le domaine Venetsanos, perché sur le bord sud de la caldeira près de Megalochori, était le premier pressoir industriel de l'île lors de son ouverture en 1947, alimenté par gravité depuis les vignobles des collines via des canaux en pierre encore visibles dans les panneaux de sol en verre de la salle de dégustation.
Les expériences de visite œnologique et gastronomique à Santorin associent les visites de caves à des plateaux de meze : trempette fava moulue à partir de pois cassés jaunes cultivés dans le sol de cendres de l'île, beignets de tomates faits à partir de variétés cerises pas plus grosses qu'un pouce, câpres récoltées à l'état sauvage sur les parois des falaises au-dessus d'Akrotiri. La plupart des visites se terminent sur la promenade ouest d'Oia alors que le soleil descend derrière l'île de Thirasia, l'eau de la caldeira passant du cobalt au cuivre dans l'heure précédant le crépuscule. Le sol volcanique qui entrave l'agriculture conventionnelle produit ici douze variétés de raisins, leur production combinée dépassant rarement deux millions de bouteilles par an — une rareté qui maintient les étiquettes de Santorin rares sur les marchés d'exportation mais omniprésentes dans les tavernes d'Athènes.
Les itinéraires d'une journée complète visitent généralement trois domaines entre 10h00 et 19h00, couvrant l'épine dorsale de vingt kilomètres de l'île, de Pyrgos à Akrotiri. Des excursions plus courtes axées sur le coucher du soleil se concentrent sur un seul domaine viticole associé à un point de vue à Oia, leurs horaires étant calés sur l'heure dorée de septembre qui arrive vers 19h30. Les frais de dégustation s'élèvent en moyenne à quinze à vingt-cinq euros par personne et par domaine, en dehors des frais de transport et de guidage.
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