油炸食物时，在长时间的高温烹饪过程中会发生一系列化学反应，食物原料中游离的或组成淀粉的糖分子可以发生焦糖化反应，在加热温度超过它的熔点时脱水或降解，进一步缩合生成黑褐色产物；也可能和氨基酸发生相互作用，最终生成数百种颜色和风味极为复杂的化合物，后一个过程被称为美拉德反应。这两种褐化反应都可以为食物带来金黄色的外观与复杂的香气。

一般油炸肉类，下锅前会沾一层面包糠或面糊，这层薄层可以避免肉的表面直接接触到油脂，同时面糊快速脱水形成好吃的脆皮，当肉没炸熟时会流出汁液，脆皮潮软，需要炸到油脂中不出现气泡才能出锅。油炸至金黄色则是考虑到足够时间的加热，又不至于过度油炸产生致癌物质。