Jedna od organskih kemijskih reakcija poznata drevnom čovjeku bila je priprema sapuna reakcijom zvanom saponifikacija. Prirodni sapuni su natrijeve ili kalijeve soli masnih kiselina, a prvotno se proizvode kuhanjem masnoće ili druge životinjske masti zajedno sa lugom ili kalijevim kalijem (kalijev hidroksid). Hidroliza masti a ulja nastaju, prinoseći glicerol i sirov sapun.
U industrijskoj proizvodnji sapuna, loja (mast od životinja poput goveda i ovaca) ili biljna mast zagrijava se natrijevim hidroksidom. Nakon završetka reakcije saponifikacije, u talog sapuna dodaje se natrijev klorid. Vodeni sloj se odvuče s vrha smjese, a glicerol se dobije vakuumom destilacija.
Sirovi sapun dobiven reakcijom saponifikacije sadrži natrijev klorid, natrijev hidroksid i glicerol. Te se nečistoće uklanjaju kuhanjem sirovih sapuna u vodi i ponovnim taloženjem sapuna s solju. Nakon što se postupak pročišćavanja ponovi nekoliko puta, sapun se može koristiti kao jeftin industrijski čistač. Pijesak ili bundeva mogu se dodati sapunu koji čisti. Ostali tretmani mogu rezultirati sapunima za pranje rublja, kozmetičkim proizvodima, tekućinama i drugim proizvodima.
Mekani sapun: Mekani sapun izrađuje se pomoću kalijevog hidroksida (KOH), a ne natrijevog hidroksida. Ova vrsta sapuna, osim što je mekša, ima i nižu talište. Većina ranih sapuna rađena je korištenjem kalijevog hidroksida dobivenog iz drvenog pepela i životinjskih masti. Moderni mekani sapuni izrađeni su korištenjem biljnih ulja i drugih polinezasićenih triglicerida. Ove sapune karakteriziraju slabije intermolekularne sile između soli. Oni se brzo rastvaraju, ali također imaju tendenciju da ne traju tako dugo.
Litijev sapun: Pomicanjem prema periodnoj tablici u skupini alkalnih metala, trebalo bi biti očigledno da se sapun može koristiti pomoću litijevog hidroksida (LiOH) jednako lako kao NaOH ili KOH. Kao mast za podmazivanje koristi se litijev sapun. Ponekad se složeni sapuni izrađuju pomoću litijevog sapuna i kalcijevog sapuna.
Ponekad se reakcija saponifikacije dogodi nenamjerno. Uljna boja ušla je u upotrebu jer je izdržala test vremena. Ipak, tijekom vremena reakcija saponifikacije dovela je do oštećenja mnogih (ali ne svih) ulja na platnu rađenih u petnaestom i dvadesetom stoljeću.
Do reakcije dolazi kada soli teških metala, poput onih u crvenom olovu, cinkovo bijeloj i olovnoj bijeloj boji, reagiraju s masnim kiselinama u ulju. Metalni sapuni nastali reakcijom imaju tendenciju migriranja prema površini slike, uzrokujući da se površina deformira i stvara kredenu promjenu boje koja se naziva "cvatnja" ili "cvjetanje". Iako se kemijskom analizom može utvrditi saponifikacija prije nego što postane očigledna, jednom kada proces započne, nema lijek. Jedina učinkovita metoda obnove je retuširanje.
Broj miligrama kalijevog hidroksida potreban za saponifikaciju jednog grama masti naziva se njegovim saponifikacijski broj, Koettstorfer broj ili "sap." Saponifikacijski broj odražava prosječnu molekulsku masu masnih kiselina u spoju. Masne kiseline dugog lanca imaju nisku vrijednost saponifikacije jer sadrže manje funkcionalnih skupina karboksilne kiseline po molekuli nego masne kiseline kratkog lanca. Vrijednost sap izračunava se za kalijev hidroksid, tako da za sapun napravljen natrijevim hidroksidom njegova vrijednost mora biti podijeljena s 1.403, što je omjer molekulske mase KOH i NaOH.
Smatra se da su neka ulja, masti i voskovi neosapunjivih. Ti spojevi ne stvaraju sapun kada se pomiješaju s natrijevim hidroksidom ili kalij hidroksidom. Primjeri materijala koji se ne mogu mijenjati uključuju pčelinji vosak i mineralno ulje.