手工皂的製作原理基於油脂與鹼性物質的皂化反應。在這個反應中，油脂（如橄欖油、棕櫚油、椰子油等）與氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液混合，油脂分子中的脂肪酸部分會與鹼發生反應，生成高級脂肪酸鹽。這種高級脂肪酸鹽具有親水基團，能夠吸附物體上的油污，並通過親水基團牽引到水中，從而達到去污的效果。
手工皂的製作方法包括冷製法（Cold Process），這是一種在低溫環境下製作手工皂的方法。在冷製法中，將油和鹼攪拌至濃稠狀後倒入模具中，完成後的手工皂需要放置至少一個月以上，以確保皂化反應完全進行，最終形成固態的皂。