Den kemiska ekvationen för reaktionen mellan bensoesyra och hydroxidjoner är:
C6H5COOH + OH- → C6H5COO- + H2O
Bensoatjonerna som bildas i denna reaktion är resonansstabiliserade, vilket innebär att den negativa laddningen är fördelad över hela molekylen. Denna resonansstabilisering gör bensoatjonerna mer polära och därmed mer lösliga i vatten. Däremot är bensoesyra en relativt opolär molekyl, vilket gör den mindre löslig i vatten.
Graden av bensoesyralöslighet i alkaliska lösningar beror på koncentrationen av hydroxidjoner. När koncentrationen av hydroxidjoner ökar ökar också bensoesyrans löslighet. Detta beror på att en högre koncentration av hydroxidjoner gör att det finns fler joner tillgängliga för att reagera med bensoesyra och bilda bensoatjoner.
Sammanfattningsvis är bensoesyra mer löslig i alkaliska lösningar på grund av bildningen av bensoatsalter. Dessa salter är mer lösliga i vatten jämfört med bensoesyra, vilket leder till en ökad löslighet av bensoesyra i alkaliska miljöer.