Palmitinsäure ist im Handel als grobes Pulver oder als weiße Blättchen erhältlich. Sie ist nur ganz wenig wasserlöslich. Dafür löst sie sich gut in warmem Ethylalkohol oder in Diethylether und Chloroform. Beim Vermischen mit Wasser schwimmt die Palmitinsäure aufgrund der geringeren Dichte auf dem Wasser. Palmitinsäure ist wie Stearinsäure eine gesättigte Fettsäure, da sie keine Doppelbindung enthält. Der Name geht auf das Palmöl zurück, das aus dem Fruchtfleisch der Ölpalme gewonnen wird.

Bei der Verseifung mit Natronlauge erhält man Natriumpalmitat, das Natriumsalz der Palmitinsäure. Palmitinsäure ist ein Aufbaustein des wichtigsten Triglycerids. Bei der Verseifung des Fettmoleküls mit Natronlauge erhält man Seife, die aus drei verschiedenen Fettsäuresalzen besteht, darunter auch Natriumpalmitat. Die Aluminiumseife der Palmitinsäure ist Bestandteil des Napalms, das als Brandwaffe im Vietnamkrieg eingesetzt wurde.   

Das im Lebensmittelhandel erhältliche "Palmin" enthält vor allem Kokosfett, das aus Fettsäuren wie Palmitinsäure aufgebaut ist. Palmitinsäure und seine Salze sind in pharmazeutischen und kosmetischen Produkten als Grundlage für Cremes, Salben und Tabletten enthalten. Sie dient auch zur Herstellung von Natriumpalmitat, das bei der Seifenherstellung benötigt wird. Ein Gemisch mit Stearinsäure wird als "Stearin" bezeichnet, dieses wird zusammen mit Paraffin als Komponente im Kerzenwachs verwendet. Die Aluminiumseife der Palmitinsäure ist Bestandteil der Brandwaffe Napalm.