Szampony są wykonane z klasy chemicznej zwanej surfaktantami, które mają zdolność obniżania napięcia powierzchniowego cieczy. Te substancje powierzchniowo czynne otaczają oleiste substancje i brud, co ułatwia do wody, aby zmyć je z powierzchni, która wymaga czyszczenia. Ta zdolność do działania jako środek odtłuszczający sprawia, że substancje powierzchniowo czynne są popularne do czyszczenia aplikacji i produktów takich jak szampony.
Chociaż szampony powstają głównie z wody, to za działanie oczyszczające odpowiada 10-15% stężenia różnych środków powierzchniowo czynnych. Kilka przykładów konkretnych środków powierzchniowo czynnych to laurylosiarczan sodu, stosowany w szamponach leczniczych oraz kationowe surfaktanty amonowe i pirydyniowe, które stosuje się do zwalczania infekcji bakteryjnych i czyszczenia otwartych ran.
Inne cechy szamponów, takie jak zdolność pienienia i ogólna gładkość, pochodzą z elementów zwanych wzmacniaczami piany i czynników kondycjonujących. Ponieważ niektóre środki powierzchniowo czynne są szorstkie na skórze, konieczne jest zastosowanie środka kondycjonującego w celu złagodzenia skutków. Są to silikony, polimery i czwartorzędowe środki o różnych długich nazwach chemicznych. Środki wzmacniające pianę to alkanoloamidy lub betainy, które są wytwarzane z kwasów tłuszczowych i są rozpuszczalne zarówno w wodzie, jak i w oleju. Są odpowiedzialne za bąbelki i zdolność do rozprzestrzeniania się szamponu.
