La tension superficielle peut être définie brièvement comme étant la force qui existe au niveau d’une interface entre deux milieux. Elle existe parce que se trouver sur une frontière nécessite de dépenser davantage d’énergie : cela vaut pour les pingouins qui sont à l’extérieur de leur groupe sur la banquise (et doivent dépenser plus d’énergie que leurs congénères pour se tenir au chaud), mais aussi pour les molécules qui lorsqu’elles sont totalement entourées par leurs semblables, « se sentent dans un état bien plus confortable », si l’on peut ainsi s’exprimer, que si elles sont au contact de molécules différentes. Puisqu’il faut dépenser plus d’énergie pour être aux frontières, la nature tend à minimiser leur taille ; si on force une frontière à s’agrandir, la tension superficielle va immédiatement la ramener à la plus petite surface possible.

Si ce phénomène est très rapide et se déroule à une échelle microscopique, il n’en a pas moins des conséquences macroscopiques. Ainsi, dans un volume d’eau, si les molécules sont attirées entre elles par l’énergie moléculaire, celles qui sont en surface ne sont pas attirées pareillement par l’air et sont donc attirées uniquement vers l’intérieur de la masse d’eau. Lorsque la tension de surface est la force dominante, l’eau a donc tendance, dans l’air, à former des sphères (des gouttes) puisque la sphère est la plus petite surface possible. Il faut cependant noter que le phénomène de tension superficielle dépend des milieux en contact. Si l’on place une goutte sur un support dont l’énergie de surface est faible (un film plastique par exemple), les forces d’attraction internes à la goutte d’eau seront les plus fortes ; la goutte va donc être pratiquement sphérique et ne presque pas toucher le support. Dans ce cas, elle ne le mouillera pas : c’est ce qui se passe par exemple lorsque de la pluie tombe sur une feuille de lotus sur laquelle l’eau perle en gouttes rondes qui roulent sur la feuille sans la mouiller. Au contraire, si l’on met une goutte d’eau sur du verre propre, dont la valeur de l’énergie de surface est largement supérieure celle de l’eau, la goutte va s’étaler fortement et mouiller la surface. C’est aussi ce phénomène de tension superficielle qui explique pourquoi certains insectes peuvent marcher sur l’eau (alors que leur densité est supérieure à celle de l’eau) : munis de poils hydrofuges sous les pattes, ils ne brisent jamais la tension superficielle et ne s’enfoncent donc jamais dans l’eau.

Dernier exemple : c’est aussi la tension superficielle qui explique pourquoi… il faut nettoyer des assiettes grasses avec de l’eau chaude et du « liquide vaisselle ». Il s’agit d’un tensioactif, chaîne carbonée possédant un pôle hydrophobe et un pôle hydrophile ; ce dernier va se lier aux molécules d’eau et diminuer la cohésion entre ces molécules, donc abaisser la valeur de la tension superficielle de l’eau, une baisse qui permet à l’eau de mieux s’accrocher aux particules de graisse.