Água e óleo não se misturam por causa de suas propriedades moleculares. Por um lado, a água tem uma leve carga positiva e é atraída por átomos e moléculas com carga negativa. O petróleo é uma substância eletricamente neutra e não tem afinidade com a água. As moléculas de água também têm alta tensão superficial e são fortemente atraídas umas pelas outras. Um intermediário tensoativo é necessário para que a água e o óleo se misturem.
Uma vez que a água e o óleo são naturalmente imiscíveis, a água sozinha não consegue limpar as superfícies gordurosas. Os detergentes, que são compostos por surfactantes, desempenham duas funções que ajudam na mistura de água e óleo. Como a água é uma molécula polar, há uma carga líquida positiva em seus átomos de hidrogênio e uma carga líquida negativa em seus átomos de oxigênio. Portanto, o lado positivo do surfactante é repelido pela água e o lado negativo é atraído pela água.
A molécula de surfactante é mais liberal do que a molécula de água e reduz sua tensão superficial ao mesmo tempo em que une o óleo e a água. A extremidade da molécula de surfactante que atrai água se liga à molécula de água, enquanto a extremidade que repele a água se liga à molécula de óleo.
A mistura resultante é uma emulsão em que pequenas gotas de óleo são suspensas na mistura água-detergente, onde podem ser lavadas.
