淀粉络合
淀粉可以简单分为直链淀粉和支链淀粉。制作面包或其它发酵产品时，面粉中的直链和支链淀粉形成凝胶。这种凝胶并不稳定，淀粉会重结晶并将水挤出晶体，导致面包回伸。乳化剂，特别是单甘油脂肪酸酯，可以将其疏水基团填充到直链淀粉的螺旋结构中，从而延缓这种回伸，并保持面包的柔软度。
分子蒸馏单甘酯，特别是含饱和脂肪酸的产品，比如KerryBio-Science生产的Myverol18-04K以及MyvatexMightySoftK具有直的分子碳链，对淀粉具有特别好的结合作用，能在面包中产生柔软而有弹性的结构。
与蛋白质相互作用
面粉加水和面形成面团时，面粉中的面筋形成一种具有弹性的网络结构。这种结构是面包结构的基础，并可以将发酵产生的二氧化碳保留在网络中。有时，面粉质量的波动以及加工设备等因素，会导致面筋结构没有足够强度，影响最终产品体积和结构。
乳化剂可以与面筋蛋白相互作用并产生更强的网络，改善面筋的持气性能。乳化剂与蛋白质之间的作用机理目前还不是完全清楚，可能涉及到许多相互作用力，比如电荷作用、疏水作用等。许多乳化剂都有这种作用，带电荷的乳化剂如SSL、CSL、Datem等与面筋的相互作用比较强烈。
降低黏度
在巧克力棒涂层中，卵磷脂以及PGPR普偏被用来降低巧克力黏度，以方便涂层加工，使涂层更均匀、更薄，并降低巧克力的使用量。α-乳化剂可以稳定在α-晶体态。α-晶体具有一定柔韧性，涂在食品表面可以用来防止水分变化以及脂肪氧化。
晶体改性
由于晶体的改变，巧克力脂肪容易富集到表面，形成一层白色霜层。乳化剂可以结合到脂肪晶体晶格中，防止脂肪形成更高熔点类型的晶体。司盘65以及乳酸甘油酯是两种最常用的防止脂肪结晶的乳化剂。
泡沫稳定∕打发性能
烘焙产品的气体主要来自两种途径：酵母发酵或化学产生，以及混合时打发进入,这些气体对烘焙产品的结构起到重要的作用。蛋糕中的体积很大来自于打发，打发效率必须足够高，因为过分搅打可能导致面团质量恶化。乳化剂可以降低表面张力，加快打发过程，同时还可以增加蛋糕体积，改善蛋糕组织结构。常用的乳化剂为单甘油酯、乳酸甘油酯以及丙二醇酯。
降低脂肪含量
乳化剂在降低脂肪用量方面有重要作用。乳化剂可以使脂肪分布得更均匀，脂肪颗粒更小，从而产生更大的脂肪表面积，这样较少量的脂肪就可以达到良好润滑以及口感等功效。卵磷脂以及Datem，特别是液态Datem，在饼干以及重油蛋糕中常用来降低脂肪用量，甚至高达30%。
