Die alkalische Hydrolyse ist der Fachbegriff für die Esterspaltung bzw. Verseifung. Anders als die saure Esterbildung ist diese Reaktion irreversibel (nicht umkehrbar):

1. Nukleophiler Angriff des Hydroxid-Ions: Wird ein Ester in basischem Milieu gelöst bzw. gekocht, beginnt der erste Schritt der Verseifung. Dieser verläuft noch relativ langsam ab, ist aber entscheidend. Hierbei greift das negativ geladene Hydroxidion den Kohlenstoff der Esterbindung nucleophil an. Auch hier kommt es zur Bildung eines Übergangszustandes, wobei dieses Mal der Sauerstoff negativ geladen ist.
2. Abspaltung des Alkaholat-Ions: Früher oder später wird die negative Ladung auf das Sauerstoffatom der Alkanolgruppe überspringen. Sowie dies geschieht kommt es zur abrupten Abspaltung des Alkoholat-Ion.
3. Protonenübertragung vom Carbonsäuremolekül auf das Alkaholat-Ion: Das Alkoholat-Ion übernimmt aufgrund der basischen Eigenschaften ein Proton der Carbonsäure. Dadurch entsteht ein Carboxylat-Ion, das die negative Ladung über mesomere Grenzformeln stabilisiert. Dieser Schritt ist irreversibel.

Eine Hydrolyse ist eine chemische Reaktion, bei der eine Verbindung mithilfe von Wasser gespalten wird. Ein Beispiel für eine solche Reaktion ist die saure Esterhydrolyse (Umkehrreaktion der Veresterung). In vielen Fällen greift dabei ein Wassermolekül nucleophil an und löst damit eine Bindungspaltung aus. Es gibt auch viele Enzyme, die mithilfe der Hydrolyse Biomoleküle zerteilen.