המונח פעיל שטח מגיע מהמילה האנגלית 'סורפקטנט'. זוהי למעשה מילה דחוסה של הביטוי 'חומר פעיל על פני השטח'. יש לו גם שם שנקרא Tensor. כל חומר שיכול להפחית משמעותית את מתח הפנים של נוזל על ידי הוספת כמות קטנה מכונה ביחד חומר פעיל שטח. פעילות פני השטח שלהם ספציפית לנוזל מסוים, בדרך כלל מתייחסת למים. קצה אחד של חומר השטח הוא שרשרת פחמימנים לא קוטבית (קבוצת אלקיל) עם זיקה נמוכה במיוחד למים, המכונה לעתים קרובות קבוצה הידרופוביה; בצד השני, ישנן קבוצות קוטביות (כגון - OH, - COOH, - NH ₂, - SO3H וכו') בעלות זיקה גבוהה למים, ומכאן שהן נקראות קבוצות הידרופיליות והן מכונות ביחד "מולקולות אמפיפיליות". "(מולקולות הידרופיליות ליפופיליות). כדי להשיג יציבות, ניתן להמיס פעילי שטח במים בשתי דרכים:
1. יוצרים חד-שכבה על פני הנוזל.
השאר קבוצות הידרופיליות במים והרחיב קבוצות הידרופוביות לכיוון האוויר כדי להפחית את הדחייה. כוח הדחייה בין קבוצות הידרופוביות למולקולות מים שווה ערך להפעלת דחיפה כלפי חוץ על מולקולות המים העיליות, תוך קיזוז כוח המשיכה פנימה שקיבלו מולקולות המים העיליות במקור, וגם אם מתח הפנים של המים יורד. זהו העיקרון הבסיסי של השפעות ההקצפה, האמולסיפיקציה וההרטבה של חומרים פעילי שטח. במערכות שמן-מים, מולקולות פעילי שטח נספגות בממשק שבין שלבי השמן והמים, בעוד קבוצות קוטביות מוכנסות למים, וחלקים לא קוטביים נכנסים לשמן ומכוונים בממשק. זה יוצר מתח בין שלב השמן-מים, ומפחית את מתח הממשק בין השמן למים. לתכונה זו יש השפעה משמעותית על היישום הנרחב של חומרים פעילי שטח.
2. יוצרים 'מיצלות'.
מיצלות יכולות להיות כדוריות או שכבות, שתיהן מנסות להסתיר קבוצות הידרופוביות בתוך המיצלות ולחשוף קבוצות הידרופיליות ככל האפשר. אם קבוצות קוטביות מיוצגות על ידי כדורים וקבוצות לא קוטביות הידרופוביות מיוצגות על ידי עמודות, אז ניתן להשיג מונו-שכבות ומיצלות. אם יש בתמיסה שמנים בלתי מסיסים (כינוי כללי לנוזלים אורגניים שאינם מסיסים במים), הם יכולים להיכנס למרכז של מיצלות כדוריות ולהתמוסס בשכבת הביניים של מיצלות שכבות. זה נקרא אפקט המסיס של חומרים פעילי שטח.
לחומרים פעילי שטח יכולים להיות פונקציות שונות כמו כביסה, אמולסיפיקציה, הקצף, הרטבה, השרייה ופיזור, וכמות הפעילי שטח בשימוש קטנה (בדרך כלל כמה אחוזים עד כמה אלפי אחוזים). הם קלים לתפעול, לא רעילים ולא מאכלים, מה שהופך אותם למוצרים כימיים אידיאליים. לכן, יש להם יישומים חשובים בייצור ובמחקר מדעי. כאשר הריכוז זהה, הרכיבים הלא קוטביים בחומר הפעיל שטחיים גדולים יותר ובעלי פעילות פני השטח חזקה יותר. בין ההומולוגים, לאלה עם יותר אטומי פחמן יש פעילות פני השטח גבוהה יותר. אך כאשר שרשרת הפחמן ארוכה מדי, אין לה ערך מעשי בשל מסיסותו הנמוכה במים.