Oberflächenaktive Mittel (üblicherweise als Tenside bezeichnet) sind amphipathische Moleküle, die aus einem unpolaren hydrophoben Teil bestehen, üblicherweise einer geraden oder verzweigten Kohlenwasserstoff- oder Fluorkohlenstoffkette mit 8-18 Kohlenstoffatomen, die an einen polaren oder ionischen Teil (hydrophil) gebunden ist. Der hydrophile Anteil kann daher nichtionisch, ionisch oder zwitterionisch sein, in den letzten beiden Fällen begleitet von Gegenionen. Die Kohlenwasserstoffkette interagiert in wässriger Umgebung schwach mit den Wassermolekülen, während die polare oder ionische Kopfgruppe über Dipol- oder Ionen-Dipol-Wechselwirkungen stark mit Wassermolekülen interagiert. Es ist diese starke Wechselwirkung mit den Wassermolekülen, die das Tensid in Wasser löslich macht. Die kooperative Wirkung von Dispersion und Wasserstoffbindung zwischen den Wassermolekülen neigt jedoch dazu, die Kohlenwasserstoffkette aus dem Wasser herauszudrücken, und daher werden diese Ketten als hydrophob bezeichnet. Das Gleichgewicht zwischen hydrophobem und hydrophilem Teil des Moleküls verleiht diesen Systemen ihre besonderen Eigenschaften, z. B. Akkumulation an verschiedenen Grenzflächen und Assoziation in Lösung (zur Bildung von Mizellen). Die treibende Kraft für die Tensidadsorption ist die Absenkung der freien Energie der Phasengrenze. Die freie Grenzflächenenergie pro Flächeneinheit ist der Arbeitsaufwand, der zum Erweitern der Grenzfläche erforderlich ist. Diese freie Grenzflächenenergie, die als Oberflächen- oder Grenzflächenspannung γ bezeichnet wird, ist in mJm−2 oder mNm−1 angegeben. Die Adsorption von Tensidmolekülen an der Grenzfläche senkt γ, und je höher die Tensidadsorption (d. H. Je dichter die Schicht ist), desto größer ist die Reduktion von γ. Der Grad der Tensidadsorption an der Grenzfläche hängt von der Tensidstruktur und der Art der beiden Phasen ab, die auf die Grenzfläche treffen. Oberflächenaktive Mittel aggregieren auch in Lösung und bilden Micellen. Die treibende Kraft Mizellenbildung (oder micellization) ist die Verringerung des Kontakts zwischen der Kohlenwasserstoffkette und Wasser, wodurch die freie Energie des Systems zu reduzieren. In der Mizelle sind die hydrophoben Tensidgruppen auf das Innere des Aggregats und die polaren Kopfgruppen auf das Lösungsmittel gerichtet. Diese Mizellen befinden sich im dynamischen Gleichgewicht, und die Austauschrate zwischen einem Tensidmolekül und der Mizelle kann in Abhängigkeit von der Struktur des Tensidmoleküls um Größenordnungen variieren.