Как показали исследования существуют вещества, растворение которых даже в очень низких концентрациях снижает поверхностное натяжение раствора. Они получили название поверхностно активных.
В начале 20 века Ленгмюр и Гаркинс сделали предположение о дифильном строении молекул ПАВ и, отсюда, о проявлении ими двойственных свойств, которое вскоре полностью подтвердилось. Оно заключалось в том, что ПАВ в молекуле имеет две части — полярную и неполярную.
Полярная часть способна взаимодействовать с водой и даже образовывать с ней водородные связи. Благодаря ее склонности к гидратации эту часть еще называют гидрофильной.
Неполярная часть (углеводородная цепь), напротив, выталкивается из воды, и из-за сродства к неполярной фазе называется гидрофобной или олеофильной.
Именно эта особенность строения молекул ПАВ обуславливает их способность понижать поверхностное натяжение растворителя.
Поверхностное натяжение сильно зависит от длины углеводородного радикала. Согласно правилу Дюкло-Траубе: поверхностная активность вещества одного и того же гомологического ряда возрастает приблизительно в 3 раза при увеличении углеводородной цепи на группуСH2 — (для разбавленных водных растворов). Поверхностное натяжение растворов при этом уменьшается.