Os shampoos são feitos de uma classe de produtos químicos chamados surfactantes, que têm a capacidade de diminuir a tensão superficial de um líquido. Essas substâncias tensoativas envolvem substâncias oleosas e sujeira, o que torna isso mais fácil para que a água os remova da superfície que precisa ser limpa. Essa capacidade de agir como desengraxantes torna as substâncias ativas de superfície populares para aplicações de limpeza e produtos como xampus.
Embora os shampoos sejam feitos principalmente de água, é a concentração de 10 a 15 por cento de vários surfactantes que é responsável pela ação de limpeza. Alguns exemplos de surfactantes específicos são lauril sulfato de sódio, usado em xampus medicamentosos, e surfactantes catiônicos de amônio e piridínio, usados para combater infecções bacterianas e na limpeza de feridas abertas.
As outras características dos shampoos, como capacidade de formação de espuma e suavidade geral, vêm de elementos chamados intensificadores de espuma e agentes condicionantes. Como alguns surfactantes são ásperos na pele, um agente condicionador é necessário para suavizar os efeitos. São silicones, polímeros e agentes quaternários com vários nomes químicos longos. Os intensificadores de espuma são alcanolamidas ou betaínas, que são feitas de ácidos graxos e são solúveis em água e óleo. Eles são responsáveis pelas bolhas e pela capacidade de propagação do shampoo.
