表面活性劑分子由性質截然不同的兩部分組成：一部分是與油有親和性的親油基（也稱憎水基），另一部分是與水有親和性的親水基（也稱憎油基）。表面活性劑的這種結構特點使其溶于水后，親水基受到水分子的吸引，而親油基受到水分子的排斥。為了克服這種不穩定狀態，就只有占據到液面的表面，將親油基伸向氣象，親水基伸到水中。
雖然表面活性劑分子結構的特點是兩親性分子，但并不是所有的兩親性分子都是表面活性劑，只有親油部分有足夠長度的兩親性物質才是表面活性劑。
例如在脂肪酸鈉鹽系列中，碳原子數少的化合物（甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、丁酸鈉等）雖皆具有親油基和親水基，有表面活性，但不起肥皂作用，故不能稱之為表面活性劑。只有當碳原子數增加到一定程度后，脂肪酸鈉才表現出明顯的表面活性，具有一般的肥皂性質。大部分天然動植物油脂都是含C10~C18的脂肪酸酯類，這些酸如果結合一個親水基就會變成有一定親油、親水性的表面活性劑，且有良好的溶解性。
人們在長期的生產實際中發現，有些物質的溶液甚至在濃度很小時就能大大改變溶劑的表面性質，并使之適合于生產上的某種要求，如降低溶劑的表面張力或界面張力，增加潤濕、洗滌、乳化及起泡性等。日常生活中，經常使用的肥皂即是這類物質中的一種。肥皂這類物質的一個顯著特點是，加少量到水中就能把水的表面張力降低很多。
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