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  酸敗的主要原因是油脂的不飽和成分發生自然氧化,空氣中的氧通過自由基鏈反應與油脂反應生成過氧化物,並進而降解產生醛、酮、酸的複雜混合物。其次是微生物的作用,它們把油脂水解為遊離的甘油與脂肪酸,一些低階脂肪酸自身就有臭味,而且脂肪酸也可經酶促反應產生揮發性的低階酮,甘油可被氧化為異臭的1,2-環氧丙醛。  酸敗的程度可用酸值(酸價,acid value)來表示。酸值的定義是中和1克油脂中的遊離脂肪酸所需的KOH毫克量。  油脂自動氧化的結果是粘稠、膠狀甚至固化的聚合物。油漆、塗料成分中的乾性油在乾燥過程中變硬就是這種作用的結果。

  為防止酸敗反應的發生,過往食油的生產商都會在產品中加上抗氧化劑,以防止油製品被氧化或水解。天然的抗氧化劑包括有:黃酮類、多酚類、抗壞血酸(維生素C)和生育酚類(維生素E)等,而合成的抗氧化劑則包括有:丁基羥基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)、沒食子酸丙酯和乙氧喹。植物油的抗自動氧化能力比動物脂肪強,就是因為存在天然的α-生育酚與β-胡蘿蔔素。天然的抗氧化劑普遍效用較短,而合成的抗氧化劑則可讓油製品擺放更長時間。不過,近期的油產品為求標榜健康,都會在廣告中宣稱不含有BHA及BHT等合成抗氧化劑。在1990年代,香港的食油生產商更曾因為「天然抗氧化劑是否新增劑的一種」而在電視廣告上進行罵戰。但其實即使油產品中加入了抗氧化劑,若沒有合適的儲存配合,亦難以抑劑油製品的酸敗反應。一般的食用油都應該放在陰涼及遮光的地方,以減慢酸敗反應的進行速度。

  在適當條件下,油脂與水反應生成甘油和脂肪酸的反應叫水解反應。這個反應是分步可逆進行的,先水解生成甘油二醯酯,再水解生成甘油一醯酯,最後水解成甘油。水解本身對食品脂肪的營養價值無明顯影響。因其唯一的變化是將甘油和脂肪酸分子裂開,重要的是所產生的遊離脂肪酸可產生不良氣味,影響食品的感官。
酸敗(Rancidification)是食物和其他產品中的不飽和脂肪酸被氧化或水解的過程和現象,酸敗的食物具有難聞氣味和難吃味道。油脂長時間暴露於溫熱和潮溼的環境中,會產生所謂的臭油味。這些臭油味就是由於脂肪被氧化或水解而產生的: 不論是水解酸敗或氧化酸敗,都會有部分脂肪酸遊離出來,使油脂的酸度增加,並破壞食物裡的營養。在特定的環境裡,這些酸敗反應更會快速破壞維生素。因此,經過酸敗反應的油脂對人體有害。