Gli shampoo sono costituiti da una classe di sostanze chimiche denominate tensioattivi, che hanno la capacità di abbassare la tensione superficiale di un liquido. Queste sostanze tensioattive circondano le sostanze oleose e lo sporco, il che rende quindi più facile per l'acqua per lavarli dalla superficie che deve essere pulita. Questa capacità di agire come sgrassanti rende popolari le sostanze attive in superficie per le applicazioni di pulizia e prodotti come shampoo.
Sebbene gli shampoo siano fatti per lo più fuori dall'acqua, è la concentrazione del 10-15% di vari tensioattivi che è responsabile dell'azione detergente. Alcuni esempi di tensioattivi specifici sono sodio lauril solfato, usato in shampoo medicati e tensioattivi cationici di ammonio e piridinio, che vengono utilizzati per combattere le infezioni batteriche e nella pulizia delle ferite aperte.
Le altre caratteristiche degli shampoo, come la capacità di schiumatura e la levigatezza generale, provengono da elementi chiamati booster di schiuma e agenti di condizionamento. Poiché alcuni tensioattivi sono ruvidi sulla pelle, è necessario un agente condizionante per ammorbidire gli effetti. Questi sono siliconi, polimeri e agenti quaternari con vari nomi chimici lunghi. I booster di schiuma sono alcanolammidi o betaines, che sono fatti di acidi grassi e sono solubili in acqua e olio. Sono responsabili delle bolle e della capacità di diffusione dello shampoo.
