La propriété la plus caractéristique des acides carboxyliques est l'acidité de l'hydrogène situé sur le groupe hydroxyle. Le pKa de cet hydrogène varie de 4 à 5 selon la longueur de la chaîne carbonée.
Les acides carboxyliques sont des acides relativement forts puisqu'ils stabilisent la charge de leur base conjuguée par résonance.
Les substituants attracteurs d'électrons augmentent l'acidité des acides carboxyliques. Les groupes à haute électronégativité éliminent la charge due à l'effet inductif du groupe carboxylique, produisant une diminution du pKa de l'hydrogène acide.
L'effet inductif augmente avec l'électronégativité de l'halogène, avec la proximité de l'halogène avec le groupe carboxylique et avec le nombre d'halogènes.
Les acides carboxyliques peuvent être déprotonés avec des bases, telles que NaOH, pour former des sels de carboxylate. Ces sels sont des nucléophiles acceptables et peuvent agir dans des mécanismes de type S N 2 .
