Każda ciecz ma napięcie powierzchniowe. Napięcie powierzchniowe powstaje w wyniku działania sił przyciągania między cząsteczkami cieczy i powoduje, że ciecz zachowuje się tak, jakby jej powierzchnia była pokryta elastyczną membraną. W szczególności ciecze mogą tworzyć kropelki z powodu napięcia powierzchniowego.

Substancje, które mogą zmieniać napięcie powierzchniowe cieczy, nazywane są powierzchniowo czynnymi. W uproszczonej formie cząsteczka środka powierzchniowo czynnego składa się z dwóch części:

1) hydrofilowy („lubiący wodę”) - zwykle grupa solna lub hydroksylowa;

2) hydrofobowy („boi się wody”) - dowolny węglowodór, na przykład kwas tłuszczowy.

Cząsteczki surfaktantu mają z reguły wydłużony kształt z różnymi polami skierowanymi w różnych kierunkach - biegun hydrofilowy jest skierowany w stronę wody, a hydrofobowy odpowiednio w stronę fazy olejowej. Zajmując pozycję graniczną między dwiema niemieszającymi się cieczami, środki powierzchniowo czynne tworzą warstwę wokół kropelek fazy rozproszonej i tym samym zapobiegają ich łączeniu się ze sobą.

W wodzie (pod nieobecność fazy olejowej) surfaktanty spontanicznie łączą się w grupy i tworzą micele, w których cząsteczki są zorientowane w taki sposób, że ich hydrofobowe ogony są zebrane razem, a hydrofilowe głowy są skierowane w stronę środowiska wodnego. Średnia wielkość miceli, która jest określona przez strukturę środka powierzchniowo czynnego, decyduje o takich właściwościach jak detergencja i pienienie.

Środki powierzchniowo czynne są stosowane jako emulgatory, detergenty, środki pieniące, odżywki, środki zwilżające. Detergenty i emulgatory działają na tej samej zasadzie, ale efekt końcowy jest inny. Cząsteczka detergentu ma zwykle krótszy łańcuch lipofilowy, dzięki czemu detergenty bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie, tworząc małe micele. Tworzą dobrą pianę i skutecznie usuwają tłusty film z powierzchni, w tym powierzchni skóry i włosów. Emulgatory są zwykle mniej rozpuszczalne w wodzie i zamiast pienić, pomagają rozproszyć składniki tłuszczowe w roztworze wodnym i zapewniają stabilne emulsje.

Surfaktanty to obszerna grupa chemicznie różnorodnych związków. W zależności od obecności lub braku ładunku na cząsteczce środka powierzchniowo czynnego dzielą się one na:

1) anionowy (mający ładunek ujemny);

2) kationowy (mający ładunek dodatni);

3) niejonowe (nie posiadające ładunku);

4) amfoteryczny (mający ładunek dodatni i ujemny).