水解是一种化工单元过程，是利用水将物质分解形成新的物质的过程。
无机物在水中分解通常是双分解过程，属于复分解反应水分子也被分解，和被水解的物质残片结合形成新物质，如氯气在水中分解，一个氯原子和一个水被分解的氢原子结合成盐酸，水分子的另一个氢原子和氧原子与另一个氯原子结合成次氯酸；碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠；氯化铵水解会产生盐酸和氨水等。
有机物的分子一般都比较大，水解时需要酸或碱作为催化剂，有时也用生物活性酶作为催化剂。在酸性水溶液中脂肪会水解成甘油和脂肪酸；淀粉会水解成麦芽糖、葡萄糖等；蛋白质会水解成氨基酸等分子量比较小的物质。
在碱性水溶液中，脂肪会分解成甘油和固体脂肪酸盐，即肥皂，因此这种水解也叫作皂化反应。
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