界面活性剤(通常は界面活性剤と呼ばれる)は、非極性疎水性部分、通常は8-18個の炭素原子を含む直鎖または分岐炭化水素またはフ 従って、親水性部分は、非イオン性、イオン性、または両性イオン性であり得、最後の2つの場合に対イオンを伴う。 炭化水素鎖は水環境中で水分子と弱く相互作用するが,極性またはイオンヘッド基は双極子またはイオン-双極子相互作用を介して水分子と強く相互作用する。 界面活性剤を水に可溶にするのは、水分子とのこの強力な相互作用である。 しかし、水分子間の分散と水素結合の協調作用は、炭化水素鎖を水から圧迫する傾向があり、したがってこれらの鎖は疎水性と呼ばれる。 分子の疎水性部分と親水性部分との間のバランスは、これらの系にそれらの特別な特性、例えば、様々な界面での蓄積および溶液中の会合(ミセルを形成 界面活性剤吸着の駆動力は相境界の自由エネルギーの低下である。 単位面積当たりの界面自由エネルギーは、界面を拡張するために必要な作業量である。 表面または界面張力γと呼ばれるこの界面自由エネルギーは、mJm−2またはmNm−1で与えられます。 界面での界面活性剤分子の吸着はγを低下させ、界面活性剤の吸着が高いほど(すなわち、層がより高密度であるほど)、γの減少が大きくなる。 界面での界面活性剤吸着の程度は界面活性剤の構造と界面を満たす二つの相の性質に依存する。 界面活性剤はまた、溶液形成ミセル中で凝集する。 駆動力ミセル形成(またはミセル化)は、炭化水素鎖と水との間の接触の減少であり、それによって系の自由エネルギーを減少させる。 ミセルでは、界面活性剤の疎水性基は凝集体の内部に向けられ、極性ヘッド基は溶媒に向けられる。 これらのミセルは動的平衡状態にあり、界面活性剤分子とミセルとの間の交換速度は、界面活性剤分子の構造に応じて、桁違いに変化し得る。