povrchově aktivní látky (obvykle označovány jako povrchově aktivní látky) jsou amphipathic molekuly se skládá z nepolární hydrofobní část, obvykle přímý nebo rozvětvený uhlovodík nebo uhlovodíkového řetězce obsahující 8-18 atomů uhlíku, který je připojen k polární nebo iontové část (hydrofilní). Hydrofilní část proto může být neiontová, iontová nebo zwitterionická, doprovázená protiionty v posledních dvou případech. Uhlovodíkové řetězce slabě interaguje s molekulami vody ve vodném prostředí, vzhledem k tomu, polární nebo iontové vedoucí skupiny silně interaguje s molekulami vody přes dipól nebo iont-dipól interakce. Právě tato silná interakce s molekulami vody činí povrchově aktivní látku rozpustnou ve vodě. Nicméně, kooperativní akce disperze a vodíkové vazby mezi molekulami vody má tendenci vytlačit uhlovodíkové řetězce z vody, a proto tyto řetězy jsou označovány jako hydrofobní. Rovnováha mezi hydrofobní a hydrofilní částí molekuly dává těmto systémům jejich zvláštní vlastnosti, například akumulaci na různých rozhraních a asociaci v roztoku (za vzniku micel). Hnací silou adsorpce povrchově aktivních látek je snížení volné energie fázové hranice. Mezifázová volná energie na jednotku plochy je množství práce potřebné k rozšíření rozhraní. Tato mezifázová volná energie, označovaná jako povrchové nebo mezifázové napětí, γ, je dána v MJM-2 nebo mNm-1. Adsorpce molekul povrchově aktivní látky na rozhraní snižuje γ a čím vyšší je adsorpce povrchově aktivní látky (tj. Stupeň adsorpce povrchově aktivní látky na rozhraní závisí na struktuře povrchově aktivní látky a povaze dvou fází, které splňují rozhraní. Povrchově aktivní látky se také agregují v micelách tvořících roztok. Hnací silou tvorby micel (nebo micelizace) je snížení kontaktu mezi uhlovodíkovým řetězcem a vodou, čímž se snižuje volná energie systému. V micele jsou hydrofobní skupiny povrchově aktivní látky směrovány směrem k vnitřku agregátu a skupiny polárních hlav směřují k rozpouštědlu. Tyto micely jsou v dynamické rovnováze, a směnný kurz mezi povrchově aktivní molekuly a micely mohou lišit podle řádů, v závislosti na struktuře povrchově aktivní molekuly.