Los champús están hechos de una clase de sustancias químicas llamadas surfactantes, que tienen la capacidad de disminuir la tensión superficial de un líquido. Estas sustancias tensioactivas rodean las sustancias oleosas y la suciedad, lo que lo hace más fácil. para que el agua los limpie de la superficie que necesita ser limpiada. Esta capacidad de actuar como desengrasante hace que las sustancias activas en la superficie sean populares para aplicaciones de limpieza y productos como los champús.
Aunque los champús están hechos principalmente de agua, es la concentración del 10 al 15 por ciento de varios surfactantes lo que es responsable de la acción de limpieza. Algunos ejemplos de surfactantes específicos son lauril sulfato de sodio, usado en champús medicados, y surfactantes catiónicos de amonio y piridinio, que se usan para combatir infecciones bacterianas y en la limpieza de heridas abiertas.
Las otras características de los champús, como la capacidad de formación de espuma y la suavidad general, provienen de elementos denominados refuerzos de espuma y agentes acondicionadores. Debido a que algunos surfactantes son ásperos en la piel, es necesario un agente acondicionador para suavizar los efectos. Estas son siliconas, polímeros y agentes cuaternarios con varios nombres químicos largos. Los reforzadores de espuma son alcanolamidas o betaínas, que están hechas de ácidos grasos y son solubles tanto en agua como en aceite. Son responsables de las burbujas y la capacidad de difusión del champú.
