其工作的基本原理是亲水-疏水平衡（HLB）。HLB值是一个衡量表面活性剂分子亲水性或亲油性强弱的数值。HLB值越低（0-9），表示亲油性越强；HLB值越高（11-20），则表示亲水性越强。例如，HLB值在3-6的表面活性剂适合制备水包于油型（W/O）的乳霜，而HLB值在8-18的则适合制作油包于水型（O/W）的乳液。

基于这种双亲结构，表面活性剂衍生出多种关键功能： 1. 分散：将固体小颗粒分割并稳定悬浮在液体中，防止其聚集沉淀。这在涂料和颜料工业中至关重要。 2. 乳化：将一种液体（如油）以微小液滴的形式稳定分散在另一种不相溶的液体（如水）中，形成乳液。牛奶、沙拉酱和护肤霜都是乳化的典型例子。 3. 起泡与消泡：表面活性剂能吸附在气-液界面，形成并稳定泡沫，这在洗发水和牙膏中是期望的特性。但在工业清洗或抗生素发酵过程中，过多的泡沫是有害的，因此需要特定的低泡或消泡型表面活性剂。 4. 润湿：降低液体与固体表面的接触角，使液体更容易在固体表面铺展开。这在农药喷洒、纺织印染和化妆品研发中非常重要。

表面活性剂已广泛应用于洗涤、化妆品、食品、医药、石油开采等众多领域，成为现代工业和生活不可或缺的"工业味精"。