Das Molekül der Palmitinsäure besitzt eine Kette mit 16 Kohlenstoffatomen und gehört zu den gesättigten Fettsäuren. Die Formel C16H32O2 beschreibt seine Zusammensetzung, während Hexadecanoic acid beziehungsweise Hexadecansäure auf die Kohlenstoffzahl der Verbindung verweist. Palmitat bezeichnet die Salz- oder Esterform der Säure; der Begriff sollte daher nicht mit der freien Säure gleichgesetzt werden. In der Kosmetik beziehen sich die Funktionsangaben auf die Verwendung des Inhaltsstoffs in einer Rezeptur, nicht auf einen klinischen Wirkmechanismus.
In der biologischen Fettsäuresynthese entsteht Palmitat als frühes Produkt, indem schrittweise Kohlenstoffeinheiten an eine wachsende Kette angefügt werden. Palmitat kann die Acetyl-CoA-Carboxylase rückkoppeln, ein Enzym, das an der Bildung von Malonyl-CoA beteiligt ist; dadurch wird die weitere Palmitatbildung begrenzt. Längere Fettsäuren können aus Palmitinsäure als Vorläufer hervorgehen. Diese Stoffwechselvorgänge erklären die biologische Bedeutung der Fettsäure, belegen aber für sich genommen keinen kosmetischen Nutzen bei äußerlicher Anwendung.
Ein weiterer biochemischer Zusammenhang ist die Palmitoylierung, bei der eine Palmitoylgruppe an bestimmte Proteine angefügt wird. Dieser Vorgang ist an der Lokalisation zahlreicher Membranproteine beteiligt. Er ist von der Emulgatorfunktion eines kosmetischen Rohstoffs zu unterscheiden: In einer Emulsion unterstützt Palmitinsäure das Zusammenführen nicht mischbarer Flüssigkeiten, während Palmitoylierung eine Modifikation von Proteinen beschreibt. Die beiden Vorgänge teilen einen chemischen Bezug zur Palmitoylgruppe, sind jedoch keine austauschbaren Beschreibungen derselben Wirkung.
Der verfügbare PubMed-Datensatz bezeichnet einen 2019 erschienenen Beitrag als Sicherheitsbewertung der Palmitinsäure im Rahmen einer Duftstoffbewertung. Daraus lässt sich kein konkreter kosmetischer Wirksamkeitsnachweis für Feuchtigkeit, Glättung oder Hautberuhigung ableiten. Für kosmetische Aussagen stützen sich die hier beschriebenen Funktionen auf die Einordnung als Emollient und emulgierendes Tensid. Biochemische Rollen der Fettsäure im Organismus dürfen nicht ohne einen passenden Nachweis auf eine äußerlich aufgetragene Creme übertragen werden.