Każda ciecz ma napięcie powierzchniowe, które powstaje w wyniku sił przyciągania między cząsteczkami cieczy. Sprawia ono, że ciecz zachowuje się, jakby jej powierzchnia była pokryta elastyczną membraną. Dzięki temu ciecz może tworzyć krople.

Substancje zdolne do zmiany napięcia powierzchniowego cieczy nazywamy surfaktantami (substancje powierzchniowo czynne, SPC). W uproszczeniu cząsteczka SPC składa się z dwóch części:

1. Hydrofilowa („lubiąca wodę”) – zazwyczaj sól lub grupa hydroksylowa.

2. Hydrofobowa („bojąca się wody”) – węglowodór, np. kwas tłuszczowy.

Cząsteczki SPC są zwykle wydłużone, z różnymi biegunami skierowanymi w różne strony: hydrofilowy w stronę wody, hydrofobowy w stronę fazy olejowej. Na granicy dwóch niemieszających się cieczy SPC tworzą warstwę wokół kropli fazy rozproszonej, zapobiegając ich łączeniu.

W wodzie, przy braku fazy olejowej, SPC spontanicznie tworzą micelle, w których hydrofobowe końce cząsteczek skupiają się wewnątrz, a hydrofilowe głowy zwrócone są ku wodzie. Właściwości micelli, takie jak zdolność do mycia i pienienia, zależą od średniego rozmiaru micelli, określonego przez strukturę SPC.

SPC stosuje się jako emulgatory, detergenty, środki pianotwórcze, dodatki kondycjonujące oraz substancje poprawiające zwilżalność.

• Detergenty i emulgatory działają na tej samej zasadzie, ale dają różne efekty.

• Cząsteczka detergentu ma krótszy łańcuch lipofilowy, dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworzy drobne micelle, pienią się i skutecznie usuwają warstwy tłuszczu z powierzchni skóry i włosów.

• Emulgatory gorzej rozpuszczają się w wodzie, nie pienią się, ale pomagają rozproszyć składniki tłuszczowe w wodzie i stabilizują emulsje.

SPC to duża i zróżnicowana grupa związków chemicznych. W zależności od ładunku cząsteczki wyróżnia się:

1. Anionowe – mają ładunek ujemny.

2. Kationowe – mają ładunek dodatni.

3. Niejonowe – bez ładunku.

4. Amfoteryczne – mają zarówno ładunek dodatni, jak i ujemny