Svaka tečnost trudi se da smanji svoju slobodnu površinu, pri čemu se ponaša kao prenapregnuta opna.
Uzrok površinskog napona leži u neuravnoteženim međumolekulskim silama, molekula na površini tečnosti. Na molekul tečnosti, koji se nalazi u unutrašnjosti suda, okružen istim takvim molekulima, deluju međumolekulske sile sa svih strana. Pošto se radi o istim molekulima i istim silama, ukupmo dejstvo međumolekulskih sila na posmatrani molekul je jednako nuli.
Molekul tečnosti, koji se nalazi na površini, izložen je delovanju ostalih molekula samo sa donje strane, jer su sile kojima na njega deluju molekuli vazduha zanemarljive. Otuda je rezultujuća sila, koja deluje na molekul tečnosti na površini usmerena ka unutrašnjosti tečnosti. Svaki molekul tečnosti na površini “želi” da se vrati u unutrašnjost tečnosti, te će na površini uvek boraviti minimalan broj molekula za datu površinu.
Kako bi smanjila broj molekula na površini, tečnost pokušava da smanji slobodnu površinu, usled čega se ista ponaša kao zategnuta opna.
Težnja tečnosti da smanji slobodnu površinu zavisi od jačine međumolekulskih sila, odnosno u krajnjem slučaju od vrste tečnosti. U tu svrhu se za svaku tečnost definiše koeficijent površinskog napona $\gamma$, čija se vrednost može odrediti eksperimentalnim putem:
$$\gamma =\frac{A}{\Delta S}$$
gde je
Koeficijent površinskog napona $\gamma$ govori koliki rad bi trebalo izvršiti da bi se slobodna površina tečnosti povećala za 1m2.
Kako za datu zapreminu kugla ima najmanju površinu, ostavljena da slobodno formira oblik, bez uticaja spoljašnjih sila, svaka tečnost poprima oblik kugle. Kap vode, koja se formira na česmi, deformiše se pre otkidanja pod dejstvom gravitacije, ali nakon toga, dok slobodno pada, poprima oblik kugle.
Pažljivim spuštanjem na površinu tečnosti, tako da se ne probije zamišljena opna površinskog napona, moguće je postaviti telo veće gustine od vode da pluta na vodi.
Neke biljke su razvile hidrofobne emulzije na lišću, koje omogućuju formiranje kugli vodenih kapi nakon kiše, pod dejstvom površinskog napona. Kuglaste vodene kapi se lakše skotrljaju sa lista, što pospešuje oslobađanje lista od vode i nečistoća, koje kotrljajuća kap vode pokupi. Termin “hidrofobno” znači da su sile između molekula “hidrofobne” supstance i vode zanemarljive.
Kapilarni efekat
Kapilarni efekat je mehanizam transporta tečnosti kroz uske cevčice, bez uspostavljanja razlike pritisaka na krajevima cevčice.
Kardiovaskularni sistem
Najmanji krvni sudovi u organizmu se zovu kapilari, upravo zbog toga što glavni mehanizam transporta krvi kroz kardiovaskularni sistem, predstavlja kapilarni efekat. Kada bi se “raspetljali” svi krvni sudovi u ljudskom organizmu i od njih načinila jedinstvena cevčica, nadovezivanjem, njena dužina bi iznosila 180.000km!!! Dovoljno da se više od četiri puta obmota zemaljska kugla. Progurati tečnost (krv) kroz ovako dugačku cevčicu predstavlja ogroman izazov, uzevši u obzir otpore koji se pri tom javljaju (trenje sa zidovima krvnih sudova, viskoznost krvi itd). Kada bi krv kroz kardiovaskularni sistem morala prolaziti pod pritiskom, srce bi imalo dimenzije kuće, a krvni sudovi najbliži srcu bi morali biti od debelog čelika. Priroda je iskoristila kapilarni efekat kao osnovni mehanizam transporta krvi kroz kardiovaskularni sistem. Na taj način nije neophodno da srce pumpa krv kroz ceo sistem, već samo kroz arterijski deo, do prvih kapilara, odakle krv nastavlja da se kreće kapilarnim efektom.
Transport vode kroz stablo drveta
Da bi stanari na višim spratovima imali normalan pritisak vode, u prizemlju viših zgrada se instaliraju podstanice, odnosno pumpe, koje imaju zadatak da podignu pritisak dovoljno, kako bi voda doprla do svih spratova. Kako taj problem rešava visoko drvo? Uzane cevčice – ksilem, koje prenose vodu od korena do grana i lišća ostvaruju kapilarni efekat sa vodom, te potpomažu njen transport u visinu, kapilarnim putem.