Son moléculas que constan de dos partes: una parte orgánica, soluble en los aceites e hidrófóba, y otra polar e hidrófíla, es decir, con carga eléctrica, que es soluble en agua. En una mezcla de agua y grasa forman pequeñas burbujas, llamadas micelas, con la parte hidrófoba en el interior, que se rellena de grasa, y la parte hidrófila en el exterior. Estas micelas permiten la disolución de las grasas en el agua.

La parte hidrófoba de los tensioactivos está formada por una cadena no ramificada con un número par de átomos de carbono. Aunque las cadenas ramificadas son más hidrófobas su uso se ha limitado porque no son biodegradables y, por tanto, permanecen mucho tiempo en el medio ambiente, contaminándolo.

Los tensioactivos más empleados son los tensioactivos aniónicos, en los que la parte polar está formada por un anión. En los jabones se trata de un anión carboxílico mientras que en los detergentes se trata de un anión sulfónico, que tiene mejores propiedades frente a las aguas ricas en iones calcio y magnesio.

Los tensioactivos no iónicos suelen tener como parte hidrófila un grupo amida o una cadena corta de éteres. Su capacidad para la disolución de grasas es menor que la de los tensioactivos aniónicos y forman menor cantidad de espumas, pero por el contrario tienen mayor viscosidad y necesitan menor cantidad de espesantes.

Los tensioactivos catiónicos, que no pueden mezclarse con los aniónicos porque precipitan, suelen ser sales de amonio. A su poder detergente añaden la poca formación de espumas y un alto poder bactericida.