表面張力是由物態(tài)內(nèi)部的分子（或原子）間的相互吸引力導(dǎo)致的，拿液體為例，液體內(nèi)部分子之間的吸引力一般比氣體中分子之間或氣體與液體之間的分子之間的吸引力要大。表面張力的起因?qū)嶋H上是界面所造成的不對(duì)稱，是一個(gè)位于表面內(nèi)的力。嚴(yán)格地說(shuō)表面是指液體與其本身的飽和蒸汽間形成的特殊相界面，而界面則是通指一液體與另一互不相如溶的液體（或流體）之間形成的相界面。這里提到的內(nèi)容既適用于表面，也適用于界面，所以二者不嚴(yán)格區(qū)分，除非特殊提及。

要擴(kuò)大一個(gè)一定體積的液體的表面，那么需要向這個(gè)液體作功。表面張力被定義為在擴(kuò)大一單位面積的液體表面時(shí)所要作的功，因此表面張力也可以被看作是表面能的密度。

insect on water表面張力是一種物理效應(yīng)，它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積，就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達(dá)到能量最低的狀態(tài)。由于球面是同樣體積下面積最小的幾何形狀，因此在沒(méi)有外力的情況下（比如在失重狀態(tài)下），液體在平衡狀態(tài)下總是呈球狀。

表面張力的存在使得一表面/界面兩邊的壓力不再相同，這一壓力差的大小取決于界面張力及屆面的曲率，可用楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來(lái)描述：

液體的表面/界面張力可直接測(cè)量。測(cè)量的方法大多基于對(duì)表面/界面施加一外力，從而引起其變化，通過(guò)測(cè)量施加的力和/或其變化的程度，就可計(jì)算出表面/界面張力的值。

表面/界面張力的測(cè)量方法可根據(jù)直接測(cè)量的物理量分為：

力測(cè)量法

壓力測(cè)量法

界面形狀分析法

力測(cè)量法掛環(huán)法通常是運(yùn)用一探針使其與待測(cè)的界面接觸，然后通過(guò)一天平來(lái)測(cè)量施加/作用在探針上的力。為了保證界面在探針表面上的潤(rùn)濕性，探針通常由金屬（如Platinum）制成。常見(jiàn)的方法有：

掛環(huán)法（Du Nouy Ring method）：這可能是測(cè)量表面/界面張力的最經(jīng)典方法，文獻(xiàn)上報(bào)道的許多液體的表/界面張力值是用這一方法測(cè)得，它甚至可以在很難浸濕的情況下被使用。用一個(gè)初始浸在液體的環(huán)從液體中拉出一個(gè)液體膜（類似肥皂泡），同時(shí)測(cè)量提高環(huán)的高度時(shí)所需要施加的力。

威廉米平板法威廉米平板法(Wilhelmy Plate method)：這是一種很普遍的測(cè)量方法，尤其適用于長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量表面張力的測(cè)量。測(cè)量的量是一塊垂直于液面的平板在浸濕過(guò)程中所受的力。

其實(shí)也可以用其它幾何形狀的探針如圓棒，球等來(lái)代替平板，測(cè)量原理相同，被稱為改變威廉米平板法(Modified Wilhelmy Plate method)。

壓力測(cè)量法是通過(guò)測(cè)量界面兩邊（兩相）的壓力差，然后運(yùn)用上述的楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來(lái)計(jì)算表面張力。常見(jiàn)的方法有：

毛細(xì)管升高法毛細(xì)管升高法：當(dāng)液體與毛細(xì)管管壁間的接觸角小于90度時(shí)（浸潤(rùn)的），管內(nèi)的液面成凹面，彎曲的液面對(duì)于下層的液體施加負(fù)壓力，導(dǎo)致液面在毛細(xì)管中上升，直到壓力平衡為止。通過(guò)測(cè)量液面升高的高度，及已知毛細(xì)管內(nèi)徑和液體與毛細(xì)管管壁間的接觸角（通常默認(rèn)為是0），就可計(jì)算出表面張力。這是一很經(jīng)典及直觀的方法，所以經(jīng)常被用來(lái)作為教學(xué)示范和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

最大氣泡法：泡剛形成時(shí)，由于表面幾乎是平的，所以曲率半徑R極大；當(dāng)氣泡形成半球形時(shí)，曲率半徑R等于毛細(xì)管半徑r，此時(shí)R值最小。隨著氣泡的進(jìn)一步增大，R又趨增大，直至逸出液面。測(cè)得了氣泡成長(zhǎng)過(guò)程中的最高壓力差，在已知毛細(xì)管半徑的情況下就能計(jì)算出表面張力。

本方法非常適用于測(cè)量表面張力隨時(shí)間的變化，所謂的動(dòng)態(tài)表面張力。

界面形狀分析法是基于對(duì)一處于力平衡狀態(tài)的界面的形狀的分析，是一種光學(xué)分析法。

懸滴法/座滴法：適用于界面張力和表面張力的測(cè)量。也可以在非常高的壓力和溫度下進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量液滴的幾何形狀。詳細(xì)描述參見(jiàn)這里。

旋轉(zhuǎn)滴法：可用來(lái)測(cè)定表/界面張力，尤其適應(yīng)于低范圍（0.1mN/m以下）界面張力的測(cè)量。測(cè)量的值是一個(gè)處于比較密集的物態(tài)狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)的液滴的直徑或總體幾何形狀。

（液滴）體積法：非常適用于動(dòng)態(tài)地測(cè)量表/界面張力。測(cè)量的值是一定體積的液體分成的液滴數(shù)量。

液滴體積法其實(shí)是懸滴法的一種極端情況：懸滴的體積增大到無(wú)法再由表/界面張力來(lái)支撐，而導(dǎo)致表/界面撕裂而掉下。但掉下的并不是整個(gè)液滴的體積，有部分剩留在毛細(xì)管/針管管端口上，這使得掉下的液滴的體積無(wú)法精確計(jì)算，需要加入經(jīng)驗(yàn)校正因子。