Os shampoos contêm surfactantes que diminuem a tensão superficial da água, que se liga ao óleo e à sujeira no cabelo que sai quando enxaguados. Os surfactantes também são encontrados em detergentes para a roupa e géis de banho. Os surfactantes no shampoo geralmente incluem lauril sulfato de sódio ou laureth sulfato de sódio e é combinado com um co-surfactante, como cocamidopropil betaína, que torna o shampoo viscoso.
O cabelo é naturalmente revestido por uma substância oleosa chamada sebo que o protege e também confere um brilho saudável. O sebo, no entanto, também atrai sujeira e fuligem. Quando a sujeira e a sujeira se acumulam no cabelo, ele fica opaco e pegajoso.
A água por si só não será capaz de remover a sebo, sujeira e fuligem do cabelo porque o sebo é hidrofílico, o que significa que repele a água. O shampoo solta as moléculas de água, o que permite que ele se misture com as substâncias indesejáveis no cabelo, tornando-os mais fáceis de serem lavados.
Além dos surfactantes, o shampoo também contém outros ingredientes, como agentes condicionantes, protetores, fragrâncias e outros ingredientes funcionais. Como os surfactantes eliminam a oleosidade, os agentes condicionantes substituem essa camada protetora natural. Algumas marcas de shampoo também contêm protetores que servem para proteger o cabelo dos danos ambientais ou devido ao penteado constante. Ingredientes funcionais são componentes do shampoo que ajudam o shampoo a manter sua viscosidade e estender sua eficácia.