Esterifikācija jeb spirta savienošana ar skābi, lai iegūtu esteri, ir kondensācijas reakcijas veids, jo ūdens tiek izvadīts šajā procesā. Var notikt arī apgrieztā reakcija: esteris var rekombinēties ar ūdeni, veidojot spirtu un skābi. Dažos gadījumos šo “deesterificēšanu” var novērst, ievadot reakcijas traukā nelielu daudzumu sērskābes. Tas palīdz, savienojoties ar saražoto ūdeni un faktiski to sasienot. Pirmkārt, sērskābes ieguvums esterificēšanā ir tāds, ka tā darbojas kā protonu donors, palielinot reakcijas ātrumu starp skābi un spirtu; ja izmantotā skābe ir karbonskābe, reakciju dažreiz sauc par Fišera-Špējē esterificēšanu.
Karbonskābes (R-COOH, kur R ir organisks savienojums) var būt pārāk vājas, lai tās bez palīdzības izmantotu esterifikācijas reakcijā. Spēcīgs protonu donors ir nepieciešams, lai karbonskābe darbotos tā, it kā tā pati par sevi būtu labs protonu avots. Sērskābe esterificēšanā paveic uzdevumu, ievadot protonu karbonskābes struktūrā caur reakciju H2SO4+R-COOH→HSO4-+R-C+(OH)2. Spirta molekula R′-OH ar elektroniem bagāto skābekļa atomu tiek piesaistīta šai protonētajai karbonskābes struktūrai un veido sarežģītu konglomerātu R-C+(OH)OR′+HSO4-→RC(O)-R′. .
Šis atomu un lādiņa izvietojums nav īpaši stabils, tāpēc tajā notiek protonu (H+) nobīde, proti, RC(OH)(O(H2)+)-OR′. Šādā stāvoklī skaidri identificējamai ūdens molekulai ir viegli aizplūst, nodrošinot lielāku stabilizāciju un atstājot aiz sevis enerģētiski labvēlīgākās sugas R-C+(OH)OR′. Visbeidzot, sērskābes reģenerācija pabeidz procesu: R-C+(OH)OR′+HSO4-→RC(O)-R′. Tā kā sērskābe tiek reģenerēta, bet nepatērēta reakcijā, to uzskata par katalizatoru, nevis reaģentu.
Interesanti, ka esterifikācijai nav nepieciešamas atsevišķas spirta un skābes molekulas, taču dažos gadījumos reakcija var notikt vienā molekulā, kas satur abas daļas vai funkcionālās molekulārās grupas. Jāievēro noteikti nosacījumi: gan hidroksilgrupām, gan karboksilgrupām jābūt telpiski netraucētām un jāspēj netraucēti iziet katru procesa posmu. Piemērs molekulai, kas var tikt pakļauta šāda veida esterifikācijai, ir 5-hidroksipentānskābe, HO-CH2CH2CH2CH2COOH. Esteri, kas iegūts ar šo esterifikācijas veidu, kas izraisa gredzena slēgšanu, sauc par laktonu – šajā gadījumā par δ-valerolaktonu. Gredzena skābekļa (-COC-) novietojums salīdzinājumā ar karbonilgrupu (C=O) ir norādīts ar grieķu burtu delta.
Sērskābi esterificēšanā parasti neizmanto saistībā ar terciārajiem spirtiem — tiem, kuru hidroksilgrupu saturošais oglekļa atoms ir saistīts ar trim citiem oglekļa atomiem. Dehidratācija bez estera veidošanās notiek terciārajos spirtos sērskābes klātbūtnē. Piemēram, terciārais butilspirts (CH3)3C-OH, ja to apvieno ar sērskābi, rada izobutilēnu, (CH3)2=CH2+H2O. Šajā gadījumā spirts ir tas, kas tiek protonēts, kam seko ūdens molekulas aiziešana. Sērskābes izmantošana esterificēšanā nav dzīvotspējīga metodika terciāro esteru pagatavošanai.