乙醯乙酸乙酯的水解過程可以通過兩種方式進行：
酮式分解：
在稀鹼溶液中，乙醯乙酸乙酯首先水解生成乙醯乙酸鹽。
隨後，通過酸化處理，乙醯乙酸鹽加熱失羧，最終形成丙酮。
這一過程中，乙醯乙酸乙酯中的亞甲基上的氫因受羰基和羧基兩吸電子基的影響，具有一定的酸性，容易以氫離子形式離去從而中和一定的氫氧根離子。
酸式分解：
在濃的強鹼溶液中，乙醯乙酸乙酯混合加熱後，先脫去乙醯基。
剩餘部分的烯醇式變為乙酸乙酯後水解，最終得到兩個乙酸分子和一個乙醇分子。
這一過程涉及到先脫去乙醯基，然後剩餘部分的烯醇式變為乙酸乙酯後水解。
需要注意的是，乙醯乙酸乙酯的水解所需鹼性比一般脂肪族酯要強，因為乙醯乙酸乙酯中亞甲基上的氫由於受羰基和羧基兩吸電子基的影響，具有一定的酸性。此外，乙醯乙酸乙酯在醫藥、香精等領域有廣泛的套用。