Os detergentes de louça são surfactantes, que basicamente permitem que a graxa e o óleo se misturem com a água, diminuindo sua tensão superficial. Embora a água por si só não consiga remover a graxa, reduzir a tensão superficial possibilita o enxágue graxa e óleo.
Os detergentes de louça foram desenvolvidos após uma escassez de gorduras vegetais e animais, que eram usadas para fazer sabão durante a Primeira e Segunda Guerra Mundial. Os surfactantes são feitos com produtos petroquímicos. O objetivo de todos os surfactantes é diminuir a tensão superficial, o que torna a água menos propensa a aderir a si mesma e mais propensa a interagir com a graxa e o óleo.
Os detergentes de louças modernos diferem dos primeiros detergentes porque contêm mais do que apenas surfactantes. As empresas costumam adicionar outros materiais para dar a seus produtos mais poder de limpeza. Isso inclui alvejante para remover manchas de cor e enzimas para quebrar manchas baseadas em proteínas. Muitos detergentes também incluem corante azul para evitar o amarelecimento.
Assim como o sabão, os detergentes têm cadeias moleculares hidrofóbicas e hidrofílicas. Em uma extremidade da cadeia está o componente hidrofóbico que repele a água, mas é atraído por graxa e óleo. Na outra extremidade está o componente hidrofílico que é atraído pela água. Isso possibilita que a cadeia molecular atraia água e gordura.