Für Champagner werden nahezu ausschließlich drei Rebsorten verwendet: Die roten Rebsorten Pinot Noir (Spätburgunder) und Pinot Meunier (dt. Müllerrebe oder Schwarzriesling) und die weiße Rebsorte Chardonnay. Zugelassen, aber seit der Reblauskrise fast verschwunden sind die Sorten Arbane,Petit Meslier und Pinot Blanc.
Die Mischung der Sorten bestimmt den Charakter des jeweiligen Champagners. In einem Teil der Champagne, der Cote des Blancs, werden vorzugsweise reine Chardonnay-Cuvées hergestellt, die Blanc de Blancs. Spätburgunder macht 37 % der Rebfläche der Champagne aus, Schwarzriesling ebenfalls 37 % und Chardonnay 26 %. Pinot Noir gibt dem Wein die Fülle, Chardonnay die Finesse, Pinot Meunier die Fruchtigkeit.
Auch der Begriff Blanc de Noirs für weißen Wein aus dunklen Trauben wurde ursprünglich in der Champagne geprägt. Blanc de Noirs-Champagner sind eher selten zu finden (z. B. von Bollinger, Bruno Paillard oder etwa Mailly) und stammen meist aus Gegenden um Aÿ, Bouzy, Mailly, Hautvillers und Verzenay. Später wurde der Begriff auch für einige Stillweine in anderen Regionen verwendet.