Il fenomeno di inversione di fase si verifica quando una emulsione da olio in acqua si trasforma in emulsione acqua in olio, o viceversa. Ciò può avvenire in varie situazioni, ad esempio quando la concentrazione della fase interna va oltre un limite massimo, oppure quando si aggiunge all'emulsione un elettrolita che reagendo con l'emulsionante, cambia le caratteristiche dell'emulsione stessa. Ad esempio l'aggiunta di ioni Ca+ o Mg+ ad una emulsione olio in acqua contenente stearato di sodio (un sapone idrofilo) provoca inversione. In questo caso infatti si forma stearato di calcio o di magnesio (saponi lipofili) che favoriscono la formazione di una emulsione acqua in olio.