Polysorbat 80 wird durch Ethoxylierung von Sorbitanmonooleat mit etwa 20 Mol Ethylenoxid hergestellt. Dies ergibt ein Tensid mit einem HLB-Wert von etwa 15. Die Oleatkette verleiht ihm durch ihre ungesättigte Bindung eine funktionelle Unterscheidung gegenüber Polysorbat 20 und anderen gesättigten Polysorbaten.
Es ist eine bernsteinfarbene, viskose Flüssigkeit mit hoher Wasserlöslichkeit und starken Öl-in-Wasser-Emulgiereigenschaften. Polysorbat 80 ist einer der am häufigsten eingesetzten Emulgatoren in der Lebensmittelindustrie, besonders geschätzt für seine Rolle bei der Speiseeisherstellung, wo es die Fettdestabilisierung fördert und den Overrun verbessert. Es dient auch als wirksames Solubilisierungsmittel für Aromen, Farb- und Nährstoffzusätze in Getränkeanwendungen.