Das Verderben pflanzlicher und tierischer Fette, das schon im Anfangsstadium durch Geruchs- und Geschmacksänderung (Ranzigkeit) wahrgenommen werden kann, ist zum einen bei wasserhaltigen Fetten auf eine Hydrolyse und damit einhergehende Spaltung längerkettiger Fette und zum anderen auf die Einwirkung von Luftsauerstoff (Oxidation) zurückzuführen. Die bei Raumtemperatur langsam, mit Erhöhung der Temperatur immer schneller verlaufenden Oxidationsvorgänge werden als Autoxidation oder auch als Lipidperoxidation bezeichnet. Sie beginnen mit Radikalreaktionen an ungesättigten Fettsäuren und führen in einem mehrstufigen Prozess zu verschiedensten Abbauprodukten, insbesondere Peroxiden, Alkoholen, Aldehyden und Carbonsäuren.
Am anfälligsten für den Verderb sind Fette mit einem hohen Anteil ungesättigter Fettsäure-Reste. Die Oxidationsneigung von (einfach ungesättigten) Ölsäure-Resten liegt dabei ca. um den Faktor 100 höher als bei (gesättigten) Stearinsäure-Resten, bei mehrfach ungesättigten Linolsäure-Resten sogar um Faktor 1200, bei Linolensäure-Resten um den Faktor 2500. Daher sollte man beispielsweise Leinöl oder Walnussöl, die einen hohen Gehalt an Glyceriden der Linolen- und der Linolsäure haben, möglichst im Kühlschrank aufbewahren und nicht erhitzen. Öle mit einem hohen Anteil an Linolsäure-Resten, wie herkömmliches Sonnenblumen- oder Distelöl, sollen nur zum Dünsten bei niedrigen Temperaturen verwendet werden. Öle mit einem hohen Gehalt an Glyceriden der Ölsäure, wie Oliven- und Rapsöl, aber auch Erdnussöl und sogenanntes High-Oleic-Sonnenblumenöl, können hingegen zum Braten und Frittieren bei Temperaturen bis 170 °C verwendet werden und stellen eine sinnvolle Alternative zu gesättigten Fetten dar, die höher erhitzbar und länger haltbar sind und daher besonders im gastronomischen Bereich Verwendung finden.
Nicht von Ranzigwerden, sondern vom mikrobiellen Verderb spricht man bei anderweitiger Schädigung durch mikrobiologischen Befall mit Schimmelpilzen, Hefen oder Bakterien.
Reine Fette sind wasserfrei und verderben nur durch oben geschilderte Sauerstoffreaktion. Wasser-in-Öl-Emulsionen wie Butter (im Gegensatz zu Butterreinfett) und Margarine oder Öl-in-Wasser-Emulsionen wie Rahm, Milch und Mayonnaise können dagegen auch durch hydrolytische Spaltung verderben, gleiches gilt auch für länger mit Wasser in Kontakt gestandene Stellen von reinen Fetten, zum Beispiel in Form von Kondenswasser. An der hydrolytischen Spaltung können auch Lipasen beteiligt sein, die entweder bereits im Fett waren oder von Mikroorganismen produziert werden.
Je höher der Wassergehalt in einem Fett-Wassergemisch ist, desto schneller kann sich auch eine mikrobielle Belastung einstellen.
