肥皂中的高级脂肪酸盐分子，是由长链的疏水基（亲油基）和短小的亲水基构成的。
肥皂在水中遇到油污分子时，高级脂肪酸盐分子中的亲水基会与水结合，而疏水基则会与油污分子结合。这样的组合会降低水的表面张力，显示出肥皂的一种表面活性能力。与此同时，高级脂肪酸盐的分子会在水里聚集成几十个分支的胶束。肥皂这种表面活性和胶束的功用，使它具有了很强的去污作用。
肥皂水将织物纤维润湿、渗透后，衣物上的污垢就被定向吸附到肥皂分子层上，经过搅拌和搓洗，污粒便会脱离衣物溶到水中，进一步产生乳化、分散、悬浮等现象，再用清水冲洗之后，污物就被水冲走，衣物就变得干净了。