Der erste Schritt zur Wodkagewinnung ist dem des Bierbrauens sehr ähnlich. Man beginnt mit der Herstellung der sogenannten Maische, dem Vermischen des jeweiligen Ausgangsstoffs, also geschrotetes und gemälztes Getreide oder zerkleinerte Kartoffeln, mit Wasser, wobei den Kartoffeln zusätzlich noch Enzyme z. B. aus Malz zugesetzt werden müssen. Beim anschließenden Erhitzen werden die im Malz enthaltenen Enzyme (v. a. Amylase) aktiv und spalten die Stärkemoleküle auf. Der nun süßen Maische (der Würze) wird Hefe hinzugefügt, um die Gärung in Gang zu setzen. Beim Gären wird der Zucker in der Maische in Alkohol umgewandelt, bis zu einem Gehalt von 6 bis 7 Volumenprozent Alkohol. Dadurch stirbt die Hefe ab.

Danach findet das eigentliche Brennen statt, wobei der sogenannte Rohalkohol gewonnen wird. Der Brennvorgang wird stufenweise wiederholt, um die Produktqualität zu verbessern. Der Brennprozess findet dabei kontinuierlich statt, das Maischen hingegen geschieht in Chargen.

Um den Wodka möglichst geschmacksneutral herzustellen, wird das Destillat mehrfach oder mindestens abschließend filtriert. Dabei werden Begleitaromen entfernt, vor allem die sogenannten Fuselöle. Dazu wird die Flüssigkeit durch Säulen mit Aktivkohle gepumpt, die die unerwünschten Stoffe an sich bindet. Auch biologisch durch Milcheiweiß, durch Einfrieren und Ausfällen von Verunreinigungen und elektrisch kann das Destillat gereinigt werden. Abschließend werden die verbliebenen Schwebeteilchen mit Hilfe von sehr feinporigen Filtrationsanlagen abgetrennt. Der gereinigte Wodka besteht also fast nur noch aus Wasser und Ethanol. Diese Neutralisierung des Geschmacks durch einen Filterprozess unterscheidet den Wodka vom Kornbrand. Die Qualität des Filterprozesses ist entscheidend für den verbleibenden Geschmack des Endproduktes und damit auch dessen Preis. Billigere Produkte können noch Reste an Fuselölen enthalten.

Eine Reifung nach dem Brennen ist nicht erforderlich. Die Lagerung bis zur Abfüllung geschieht in Glas-, Stein- oder Edelstahltanks. In einem letzten Arbeitsgang wird der Wodka mit Wasser auf Trinkstärke verschnitten; sie beträgt in Deutschland meist 37,5 oder 40 % Vol. Traditionell hat Wodka seit Mendelejew 40 % Vol. Alkohol. Moderne Marken schwanken jedoch zwischen 37,5 % (z. B. Smirnoff) und 56 % (Krepkaya), wobei unverdünnt getrunkene Sorten für gewöhnlich 45 % Vol. nicht überschreiten. Das Wasser wird vor der Zugabe meistens ebenfalls gefiltert, bei Premiummarken die Mischung noch weiter veredelt. Dann wird der Wodka abgefüllt.

Neben den reinen oder puren Wodkas werden inzwischen auch aromatisierte Wodkas hergestellt, indem das Destillat oder der pure Wodka mit Früchten, Gewürzen, Extrakten oder Essenzen angesetzt oder Aromaöle hinzugegeben werden. Die häufigsten Aromatisierungen sind die Typen Zitrone bzw. Lemon und Schwarze Johannisbeere (oft englisch Black Currant), die es mittlerweile von den vielen größeren Markenherstellern gibt.