Detergenzien sind eine Klasse von chemischen Substanzen, die durch ihre amphiphile (amphipathische) Struktur gekennzeichnet sind. Jedes Molekül enthält mindestens eine hydrophile (polare) und eine hydrophobe (lipophile, unpolare) funktionelle Gruppe. Detergenzien zeichnen sich durch ihre Fähigkeit zur Mizellenbildung in wässrigen Lösungen aus. Die Moleküle orientieren sich kugelförmig, wobei die hydrophilen Gruppen nach außen gerichtet sind und Wasserstoffbrückenbindungen mit den Wassermolekülen bilden, während die unpolaren Gruppen aufgrund hydrophober Wechselwirkungen im Inneren der Mizelle verbleiben. Diese Eigenschaft ist einzigartig für Detergenzien und die Voraussetzung für das Lösen von hydrophoben Substanzen in Wasser.

Detergenzien sind auch oberflächenaktive Verbindungen, die die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzen (daher werden sie auch als Tenside bezeichnet): Aufgrund ihrer amphipathischen Struktur werden sie an Grenzflächen adsorbiert, z. B. in wässrigen Lösungen an der Wasser-Luft-Grenzfläche, wobei der hydrophobe Teil an der Luft adsorbiert wird.

Die meisten Detergenzien sind synthetische organische Verbindungen (z. B. Tween 80, Brij 35 oder SDS). Es gibt aber auch natürlich vorkommende Tenside oder Derivate von Naturprodukten (z. B. Digitonin, Saponin, Na-Cholat).