香皂的製作原理主要涉及油脂和鹼的皂化反應，油脂（如動物脂肪或植物油）與氫氧化鈉（NaOH）溶液在加熱和攪拌的條件下發生反應，生成高級脂肪酸鈉（肥皂的主要成分）和甘油。這個過程中，油脂與鹼發生水解反應，即皂化反應。生成的肥皂是一種鹽，具有親水基和親油基，這使得它能夠同時與水和油結合。在水中溶解時，肥皂分子的親油部分會附著在油脂和灰塵上，而親水部分則朝向水中，形成所謂的「微胞」。這種結構使得污垢被包圍並隨水一起被帶走，完成清潔過程。
香皂的製作過程還包括將反應後的混合物進行鹽析、過濾、定型等步驟，以分離出肥皂、甘油和食鹽水。肥皂進一步脫水、風乾後，可以製成不同形態的產品，如固體肥皂、液體皂或粉末狀。