Dengan adanya asam atau basa, ester mengalami reaksi hidrolisis untuk menghasilkan asam atau alkohol yang sesuai.
Dalam kondisi asam, hidrolisis ester tidak sempurna; sebaliknya, pada kondisi basa, hidrolisis ester cenderung berlangsung hingga selesai. Hal ini karena, dalam lingkungan basa, ion hidroksida (OH⁻)-bukan molekul air-berpartisipasi langsung dalam reaksi.
Ester adalah zat netral. Ester yang berasal dari asam monokarboksilat dengan berat-molekul-lebih rendah mengalami hidrolisis lambat dalam air untuk membentuk asam karboksilat dan alkohol. Hidrolisis ester lebih sulit dibandingkan dengan asil klorida atau anhidrida asam, sehingga memerlukan katalisis dengan asam atau basa. Banyak lemak, minyak, dan lilin alami dapat dihidrolisis untuk menghasilkan asam karboksilat; khususnya, garam natrium dari asam lemak tinggi-yang dihasilkan melalui hidrolisis basa lemak dan minyak-merupakan apa yang dikenal sebagai sabun. Alkoholisis ester adalah reaksi di mana gugus alkoksi suatu ester digantikan oleh gugus alkoksi alkohol lain; reaksi ini harus dilakukan dengan katalisis asam atau basa dan sering kali digunakan untuk mengubah satu jenis ester menjadi jenis lainnya. Ester dapat direduksi secara katalitik untuk menghasilkan dua molekul alkohol; katalis yang paling banyak digunakan untuk proses ini adalah tembaga kromit, dan reaksi dilakukan pada kondisi suhu dan tekanan tinggi. Jika molekul ester mengandung ikatan rangkap karbon-karbon, ikatan tersebut juga dapat tereduksi secara bersamaan selama proses tersebut. Reaksi ester dengan pereaksi Grignard memungkinkan terjadinya sintesis alkohol tersier yang mengandung dua substituen identik.
Produk hidrolisis ester berbeda-beda tergantung pada apakah reaksi berlangsung dalam lingkungan asam atau basa. Dalam kondisi asam, produknya adalah alkohol (atau fenol) dan asam. Dalam kondisi basa, produknya adalah alkohol (atau fenol) dan garam karboksilat.
Ester mengalami reaksi penguraian-dikenal sebagai amonolisis (atau aminolisis)-bila bereaksi dengan amonia (NH₃), amina primer (RNH₂), atau amina sekunder (R₂NH); proses ini menghasilkan Amida sambil melepaskan alkohol atau fenol. Karena amonia dan amina bersifat basa dan mempunyai karakter nukleofilik yang kuat, maka ammonolisis (atau aminolisis) ester berlangsung lebih mudah dibandingkan hidrolisis atau alkoholisisnya.
Kondensasi ester adalah jenis reaksi yang melibatkan pembentukan ikatan karbon-karbon.
