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酯化反應一般是指醇和酸作用，生成酯和水的一種有機化學反應。普通的脂肪就是一種酯，酯可以經水解再分解為醇和酸。一般的脂肪是三酸甘油酯，是由甘油（丙三醇）和脂肪酸（具有4-28個碳原子的有機羧酸）合成的。也可說是A酸B醇會產生A酸B酯+水。
酯化反應一般是可逆反應。傳統的酯化技術是用酸和醇在酸（常為濃硫酸）催化下加熱回流反應。這個反應也稱作Fischer酯化反應。濃硫酸的作用是催化劑和脫水劑，它可以將羧酸的羰基質子化，增強羰基碳的親電性，使反應速率加快；也可以除去反應的副產物水，提高酯的產率。
如果原料為低級的羧酸和醇，可溶於水，反應後可以向反應液加入水（必要時加入飽和碳酸鈉溶液），並將反應液置於分液漏斗中作分液處理，收集難溶於水的上層酯層，從而純化反應生成的酯。碳酸鈉的作用是與羧酸反應生成羧酸鹽，增大羧酸的溶解度，並減少酯的溶解度。如果產物酯的沸點較低，也可以在反應中不斷將酯蒸出，使反應平衡右移，並冷凝收集揮發的酯。
乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的酯化反應
一般情況下反應的機理是下圖的機理，也就是「酸出羥基，醇出氫」生成水。
酯化反應一般機理
但也有少數酯化反應中，酸或醇的羥基質子化，水離去，生成酰基正離子或碳正離子中間體，該中間體再與醇或酸反應生成酯。這些反應不遵循「酸出羥基醇出氫」的規則。
- 羧酸經過酰氯再與醇反應生成酯。酰氯的反應性比羧酸更強，因此這種方法是製取酯的常用方法，產率一般比直接酯化要高。對於反應性較弱的酰鹵和醇，可加入少量的鹼，如氫氧化鈉或吡啶。
- H3C-COCl + HO-CH2-CH3 → H3C-COO-CH2-CH3 + H-Cl
乙酸經過乙酸鈉再與溴乙烷生成乙酸乙酯的反應
- Steglich酯化反應：羧酸與醇在DCC和少量DMAP的存在下酯化。這種方法尤其適用於三級醇的酯化反應。DCC是反應中的失水劑，DMAP則是常用的酯化反應催化劑。反應機理如下：
Steglich酯化機理(1)
Steglich酯化機理(2)
DMAP可以催化反應的原理是：
DMAP在Steglich酯化中的催化機理
- 山口酯化反應：2,4,6-三氯苯甲酰氯與羧酸底物作用生成混酐使羧酸活化，繼而與醇順利作用成酯。DMAP為酯化的催化劑。
乙醇和醋酸進行酯化生成具有芳香氣味的乙酸乙酯，是製造染料和醫藥的原料。在某些菜餚烹調過程中，如果同時加醋和酒，也會進行部分酯化反應，生成芳香酯，使菜餚的味道更鮮美。如果要使反應達到工業要求，需要以濃硫酸作為催化劑，硫酸同時吸收反應過程生成的水，以使酯化反應更徹底。反應方程式如下：
甲醇和對苯二甲酸進行酯化反應，會生成對苯二甲酸二甲酯，而對苯二甲酸二甲酯與乙二醇發生酯交換反應，可以生成聚對苯二甲酸乙二酯，即滌綸。
醇類和無機酸也能進行酯化反應，例如甲醇和硫酸反應生成硫酸二甲酯，是一種甲基化試劑，可以為碳水化合物引入甲基。
