肥皂的主要原料是硬脂酸鈉。肥皂是脂肪酸金屬鹽的總稱。通式為RCOOM，式中RCOO為脂肪酸根，M為金屬離子。日用肥皂中的脂肪酸碳數一般為10-18，金屬主要是鈉或鉀等堿金屬，也有用氨及某些有機堿如乙醇胺、三乙醇胺等制成的特殊用途肥皂。
原理肥皂分子結構可以分成兩個部分。一端是帶電荷呈極性的COO-（親水部位），另一端為非極性的碳鍊（親油部位）。肥皂能破壞水的表面張力，當肥皂分子進入水中時，具有極性的親水部位，會破壞水分子間的吸引力而使水的表面張力降低，使水分子乎均地分配在待清洗的衣物或皮膚表面。肥皂的親油部位，深入油污，而親水部位溶于水中，此結合物經攪動後形成較小的油滴，其表面布滿肥皂的親水部位，而不會重新聚在一起成大油污。此過程（又稱乳化）重複多次，則所有油污均會變成非常微小的油滴溶于水中，可被輕易地沖洗幹淨。
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