酯化反应涉及一系列可逆步骤，其中步骤②对反应速率起决定作用，而步骤④控制酯的水解。这一反应机制遵循SN2模式，过程包括加成和消除步骤。
利用同位素标记醇的方法，人们证实了酯化产物水的来源：来自羧酸的羟基和醇的氢。特别地，当羧酸与叔醇酯化时，醇通过烷氧键的断裂进行反应，中间生成了碳正离子这一关键中间体。
在反应中，醇作为亲核试剂，对羧酸的羰基进行亲核性攻击。在质子酸的辅助下，羰基碳的电子密度较低，有利于醇与其进行亲核加成反应。值得注意的是，若缺乏酸性条件，羧酸与醇的酯化反应通常难以进行。
酯化反应，是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应何和无机强酸跟醇的反应两类。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。