羧酸分子經加熱脫去羧基放出二氧化碳的反應稱為脫羧反應。通常一元酯肪羧酸比較穩定，不易發生脫羧反應。但在特殊的條件下，如堿石灰（NaOH+CaO）與乙酸鈉共熱，則可脫羧生成甲烷。
芳香羧酸比較容易脫羧，由于苯環與羧基之間的吸電子作用，有利于羧基與苯環之間的鍵斷裂，尤其是2，4，6-三硝基苯甲酸更容易脫羧而形成1，3，5-三硝基苯。
脫羧反應在生物體內的許多生化反應中占有重要地位，此反應在生物體內脫羧酶作用下進行的。
