I tensioattivi riducono la tensione superficiale dell'acqua adsorbendosi all'interfaccia gas-liquido e possono anche ridurre la tensione interfacciale tra olio e acqua adsorbendosi all'interfaccia liquido. Molti tensioattivi possono anche aggregarsi in aggregati in soluzioni sfuse.
Vescicole e micelle sono entrambi tipi di aggregati. La concentrazione alla quale i tensioattivi iniziano a formare micelle è chiamata concentrazione micellare critica o CMC. Quando le micelle si formano nell'acqua, le loro code formano nuclei che possono avvolgere le goccioline di olio, mentre le loro teste (ioniche/polari) formano un guscio esterno che rimane a contatto con l'acqua. I tensioattivi si aggregano nell'olio e gli aggregati si riferiscono a micelle inverse. Nelle micelle inverse, la testa è nel nucleo e la coda mantiene un contatto sufficiente con l'olio. I tensioattivi sono generalmente divisi in quattro categorie: anioni, cationi, non ioni e zwitterioni (doppi elettroni). La termodinamica dei sistemi tensioattivi è cruciale, sia teoricamente che praticamente. Perché i sistemi tensioattivi rappresentano un sistema tra stati della materia ordinati e disordinati. Le soluzioni di tensioattivo possono contenere fasi ordinate (micelle) e fasi disordinate (molecole di tensioattivo libere e/o ioni).
Ad esempio, i detersivi comunemente usati possono migliorare la permeabilità dell’acqua nel terreno, ma l’effetto dura solo pochi giorni (molti detersivi per bucato standard contengono determinate quantità di sostanze chimiche, come sodio e bromo, che non sono adatte al terreno perché possono danneggiare le piante).
Gli agenti bagnanti del suolo commerciali continueranno ad essere efficaci per un certo periodo di tempo, ma alla fine verranno degradati dai microrganismi. Tuttavia, alcuni prodotti possono avere un impatto sul ciclo biologico degli organismi acquatici, quindi è necessario prestare attenzione per evitare che questi prodotti defluiscano nel deflusso superficiale e i prodotti in eccesso non devono essere lavati via.