La reazione complessiva può essere rappresentata dalla seguente equazione:
C7H6O3CH3 + NaOH → CH3OH + C7H5O3Na
La reazione procede attraverso un meccanismo di sostituzione nucleofila, in cui lo ione idrossido dell'idrossido di sodio attacca il carbonio carbonilico del metil salicilato, rompendo il legame estere e formando un intermedio tetraedrico. Questo intermedio poi collassa, espellendo metanolo e formando salicilato di sodio.
Le reazioni di saponificazione sono comunemente utilizzate nella produzione di sapone, poiché possono essere utilizzate per convertire grassi e oli, che sono esteri, in sapone, che è un sale di un acido grasso.