液體表面層内具有一種收縮的力，這種促使液體表面收縮的力就是表面張力。

設想用任意分界線把液體表面分割成兩部分，則分界線兩側的液面互以大小相等、方向相反的拉力作用對方，這種相互拉力就是表面張力 。

實驗表明，表面張力的方向與分界線垂直，并與液體表面相切。如果液面是平面，表面張力就在平面内，如果液面是曲面，表面張力就在這個曲面的切面上。

表面張力的大小與被研究的液面分界線的長度L成正比。用F表示作用在分界線L上的表面張力，則:

F=αL

式中，比例系數α叫做液體的表面張力系數，它是作用在單位長度分界線上的表面張力，在國際單位制中，其單位是N/m。

表面張力系數的大小與液體種類有關。各種不同液體的表面張力系數相差很大，并且與溫度有着密切的關系。同一種液體，α值随溫度升高而減小。

所有位于表現層的液體分子都要受到垂直液面并指向液體内部的分子引力的作用，這些引力分别被一些十分靠近的分子的斥力所平衡，使之能夠停留在液體的表面層，如果要把液體内部的分子移到表面層就必須反抗表面層下面的分子，對它的引力做功，從而增加了這一分子的勢能，可見，表面層内的分子比液體内部的分子具有更多的勢能。

由于系統的勢能有減到最小的趨勢，因此，隻要可能，表面層的分子就要往液體内部遷移，使表面積縮到最小。

反之，如果要增加液體的表面積，就得做功，把更多的分子提到液面上來，從而增加液體表面的勢能。

表面層中所有分子高出液體内部分子的那部分勢能的總和，稱為液體的表面能，又稱為表面自由能。

下面從外力做功的角度考察表面張力系數與液體表面能的關系，圖為U型金屬框ABCD上面有一層液體薄膜，就是框的一邊BC長為L，可自由滑動，由于表面張的作用，薄膜要收縮。

BC邊要向AD邊移動。要使BC邊勻速向右移動，必須施加一個與表面張力大小相等、方向相反的力F，假設圖中的金屬絲BC邊在力F的作用下向右移動一段距離△x，達到圖中B'C'的位置，由于液膜有上下兩個表面，則:

增加的液膜表面積:△S=2L△x

外力:F=2αL

外力所做的功為:△A=F△x

增加液體單位表面積所做的功為:α(J/m²)

由此可知，表面張力系數在數值上等于增加單位表面積時外力所做的功。從能量上來看，表面張力系數的大小等于增加單位表面積時所增加的表面自由能。

應該指出，液體表面張力與彈性膜的張力在本質上是不一樣的。彈性膜的張力随面積的增加而增加，而液體表面的張力卻不受面積變化的影響。這是因為彈性膜分子間的距離随膜的面積的增加而變大，而對液膜來說，盡管它的面積增大，液面分子間的距離卻由于液體内分子的補充而維持不變。