奶油主要由脂肪和水组成，搅打时脂肪形成小颗粒，包裹住水分变成乳状。静置后脂肪密度比水小，慢慢浮到上面，水分沉到下面，这样就分开了。

奶油静置后脂肪浮到上面水分沉到下面，所以分层明显。脂肪是疏水的，表面张力比水低，大约72毫牛每米，而水表面张力是72.8毫牛每米，这种差异让它们不容易混合。脂肪颗粒密度约0.9克立方厘米，比水1.0克立方厘米轻，就像油浮在水面上一样。搅打时机械力让脂肪颗粒更细小，包裹更多水形成乳液，但静置几小时后，颗粒重力沉降，水分自然分离。实验显示，常温下奶油静置4小时分层完成，冷藏加快这个过程。所以奶油分层是密度差和表面张力共同作用的结果，就像油茶籽油浮在茶汤上面一样。