Da questo «cépage noble» si ottengono alcuni dei vini più costosi del mondo, per esempio il famoso Sauternes del bordolese. A causa della buccia sottile, in condizioni favorevoli le uve Sémillon sono attaccate dalla muffa nobile, la botrytis cinerea. L'acqua contenuta negli acini evapora, e le altre sostanze dell'uva si concentrano per produrre un succo mieloso piuttosto denso con elevati valori di acidità ed estratto. Da questi acini appassiti si spreme con molta delicatezza il liquido viscoso residuo.
Il Sémillon è assemblato in proporzioni diverse insieme al Sauvignon Blanc. I due vitigni sono perfettamente complementari. Il Sémillon ha alcool ed estratto, mentre il Sauvignon ha acidità e aroma. I vini sono lasciati a fermentare in botti di rovere e la durata di conservazione è praticamente illimitata.
I vantaggi di questo vitigno sono le alte rese e la resistenza alle malattie. Lo svantaggio è la sensibilità alla temperatura, che può causare problemi con l'acidità e quindi con la freschezza.
Nelle zone fredde come la Nuova Zelanda o lo stato di Washington, il Sémillon può avere un sapore piuttosto erboso, tanto da ricordare il Sauvignon Blanc. Le più grandi zone di coltivazione del Sémillon al di fuori della Francia si trovano in Cile, dove la varietà si assembla con il Sauvignon secondo il modello bordolese. A questi vini manca però spesso l'eleganza dei loro modelli di riferimento francesi. Questa carenza si ritrova anche nella maggior parte dei vini Sauvignon-Sémillon prodotti in Argentina, spesso commercializzati sotto il nome «Riesling».
I migliori vini ottenuti con le uve Sémillon fuori della Francia si trovano in Australia, nella Hunter Valley, dove si producono vini secchi e grassi di un'eleganza eccezionale.