Sức căng bề mặt phân cách pha trong nhũ tương là một yếu tố hết sức quan trọng, nó quyết định sự hình thành, độ bền vững của nhũ tương và kích thước của các tiểu phân phân tán.
Sự tạo thành các nhũ tương luôn luôn kèm theo sự hấp thụ năng lượng cơ học. Bề mặt được tạo ra mang năng lượng tự do mà năng lượng này phụ thuộc chủ yếu vào tổng diện tích bề mặt tiếp xúc và sức căng bề mặt giữa hai pha :
£ = ơ.s
Trong đó: £: Năng lượng bề mặt tự do (N.m)
ơ : Sức căng bề mặt phân cách (N/m) s : Tổng diện tích bề mặt phân cách pha (m2)
Từ hệ thức trên chúng ta thấy diện tích bề mặt càng lớn bao nhiêu thì năng lượng tự do càng lớn bấy nhiêu và năng lượng chủ yếu được tập trung trên bề mặt phân cách pha. Một hệ phân tán như vậy sẽ không hơn về mặt nhiệt động học và trong đó sẽ tự xảy ra các quá trình có xu hướng làm giảm năng lượng bề mặt tư do mà chủ yếu là quá trình tập hợp của các tiểu phân phân tán có kích thước bé thành các tiểu phân có kích thước lớn hơn và dần dần nhũ tương sẽ bị phá hủy – tách thành lớp.
Trong quá trình hình thành nhũ tương, diện tích bề mặt phân cách pha tăng lên rất lớn (đến hàng triệu lần), diện tích này càng lớn chứng tỏ sự phân tán càng cao (kích thước các tiểu phân phân tán càng bé). Năng lượng bề mặt tự do càng lớn thì nhũ tương càng khó hình thành và kém vững_bền. Vì vậy, để giảm năng lượng tự do xuống mức thấp nhất, biện pháp duy nhất là làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha.
Để nhũ tương bền vững cần thiết, giữ được mức độ phân tán đã đạt được, phải làm giảm sức căng bề mặt phản cách pha, cũng có nghĩa là làm giảm năng lượng bề mặt tự do đến giá trị tối thiểu. Trong thực tế, để thực hiện được điều đó người ta sử dụng các chất. Vì vậy, việc lựa chọn các chất diện hoạt thích hợp cho nhũ tương cần điều chế là một việc rất quan trọng. Ngoài các yêu cầu đối với các chất nhũ hóa nói chung ra, các chất nhũ hóa diện hoạt cần phải đảm bảo đặc tính là trong cấu trúc phân tử của chúng có các nhóm phân cực và không, phân cực có khả năng làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha xuống đến (trong trường hợp lực gây phân tán yếu) với’ một lượng tối thiểu thích hợp chất nhũ hóa.
