棉籽是棉花加工副产品，整籽含油15~25%，是最早用于制油的油料之一。棉籽制油时需先脱去外表短绒，并剥壳分离，工序较为复杂。
棉籽制油始于美国，二十世纪初美国的油脂工业实际上就是棉籽油工业。直至第二次世界大战前，棉籽油都在美国和欧洲植物油工业中占据重要地位。但二战之后，大豆取代棉籽成为植物油主要原料。尽管如此，棉籽油仍因其良好的风味和稳定性在食用油市场占据一席之地。
我国是世界主要的棉花种植大国，产量位居世界第一，种植区域主要分布于长江中下游地区以及黄河流域和南疆地区等，同时，我国棉籽年产量约1000万吨，是世界上最大的棉籽加工国，棉籽油年产量约120万吨。
脂肪酸和甘油三酯组成
棉籽油是典型的油酸-亚油酸型油脂，油酸、亚油酸二者共占70%以上，棕榈酸约占24%，也少量含有一些其他饱和脂肪酸，如豆蔻酸、硬脂酸、花生酸等，而亚麻酸含量甚微（~0.4%）。
棉籽油还含有微量的环丙烯脂肪酸：苹婆酸与锦葵酸。环丙烯脂肪酸对动物生长会产生一些负面影响。但其在精炼过程中逐渐减少，尤其脱臭后可大幅降低到安全水平。
棉籽油主要由10种甘油三酯组成（92%）。其中，一饱和二不饱和甘油三酯比例最大，占比45%左右；三不饱和甘油三酯近30%；二饱和一不饱和甘油三酯约17%；但三饱和甘油三酯几乎没有。这种组成使得棉籽油既可以做烹调油、煎炸油，也可以用于生产起酥油、人造奶油。但若要生产色拉油，就需要去掉大部分熔点较高的二饱和一不饱和甘油三酯，即通过冷冻结晶的手段把固体脂分离掉，从而保证液体油较好的低温冷冻性。
油脂伴随物
棉籽毛油含有约1000ppm的生育酚，棉籽油中检出α、β、γ和δ四种结构的生育酚，但主要是α-、γ-生育酚，分别占生育酚总含量的41%与58%，β-、δ-生育酚很少。
棉籽油中的植物甾醇以β-谷甾醇为主，占总甾醇含量的76.0～87.1%，其次是菜油甾醇、豆甾醇和Δ5-燕麦甾醇。
棉酚是毛棉籽油中独特的成分。它是一种联萘，呈黄色，除了影响棉籽油的颜色外，还影响其食用安全性。长期食用棉酚未去除干净的棉籽油，可能导致男性不育。因此，无论从色泽还是健康的角度考虑，毛棉籽油中的棉酚都需要精炼去尽。现在全精炼棉籽油可完全去除棉酚，符合国家安全标准，可以放心食用。
棉籽油产品
棉籽油富含不饱和脂肪酸、维生素E、甾醇等成分，同时具有耐高温和抗氧化的特性，非常适合中餐煎炒烹炸的烹饪习惯。我国食用棉籽油已有千年历史，是河北、山东、河南、新疆等种棉地区的传统食用油。棉籽油也曾是国外一些知名餐饮连锁企业的首选煎炸用油。
棉籽油在国内国际市场上都是主流食用油之一，其产量不小，品质不差，但在我国，因为曾经发生过因食用未精制棉籽油而引起的食品安全事故，人们至今仍对棉籽油存有偏见，导致目前大部分棉籽油仅用作调和油的原料，还常被“隐姓埋名”，命名为“棉籽油”的小包装食用油在市场上很少见到，故棉籽油亟待正名。