酸性乳飲料具有酸甜獨特的風味，有著廣泛的市場。但在生產過程中，酪蛋白會在酸性條件下發生聚集失穩，因此一般加入多糖，可對酪蛋白起保護作用，使體系穩定并同時保證了良好的口感。而羧甲基纖維素鈉作為一種多糖可穩定酸性乳飲料的機理可描述為：在調酸過程中，當pH值5.2時，CMC-Na開始吸附于酪蛋白膠粒的表面，其作用類似于中性條件下κ -酪蛋白的作用，吸附層的靜電排斥和空間位阻維持了酪蛋白膠束的穩定存在，且CMC-Na具有增稠作用，可以降低蛋白質顆粒的沉降速率。結果表明，在低pH值下，羧甲基纖維素鈉需要一定濃度才可以；而低于此濃度時，體系會失去穩定。在pH值3.6~4.6，較低pH值體系需更多的羧甲基纖維素鈉來穩定。發酵型酸性乳飲料與調酸型相比，對于穩定劑要求較高。
而含有果粒的酸性乳飲料是在乳飲料中添加一定量的果粒，同樣需加入穩定劑來穩定體系。試驗得出，酸性含乳飲料以CMC-Na為主要的穩定劑。當復合穩定劑中CMC-Na占0.4%，果膠為0.14%時體系穩定性較好。
還有學者研究，在番茄紅素活性飲料中應用羧甲基纖維素鈉來穩定體系。研究表明，當CMC-Na添加量大于 0.4%時，產品有很好的穩定性，但此時黏度大大增加，所以可選擇與其他膠體復配使用。
傳統的調酸型乳飲料在應用了CMC-Na冷化料工藝優化后，在貨架期內，其產品黏度總是高于熱化料產品的黏度，有更好的穩定性，這也為羧甲基纖維素鈉更好地應用于酸性乳飲料生產中提供了理論依據。