Les détergents à vaisselle sont des tensioactifs, qui permettent essentiellement à la graisse et à l'huile de se mélanger à l'eau en abaissant sa tension superficielle. Bien que l'eau seule ne puisse pas éliminer la graisse, l'abaissement de la tension superficielle permet de rincer graisse et huile.
Les détergents à vaisselle ont été développés suite à une pénurie de graisses végétales et animales, qui ont été utilisées pour fabriquer du savon pendant la Première et la Seconde Guerre mondiale. Les tensioactifs sont fabriqués à l'aide de produits pétrochimiques. L'objectif de tous les tensioactifs est de réduire la tension superficielle, ce qui rend l'eau moins susceptible de se coller à elle-même et plus susceptible d'interagir avec la graisse et l'huile.
Les détergents à vaisselle modernes diffèrent des premiers détergents en ce qu'ils contiennent plus que des tensioactifs. Les entreprises ajoutent souvent d'autres matériaux pour donner à leurs produits plus de pouvoir nettoyant. Cela comprend l'eau de Javel pour éliminer les taches de couleur et les enzymes pour décomposer les taches à base de protéines. De nombreux détergents contiennent également un colorant bleu pour éviter le jaunissement.
Tout comme le savon, les détergents ont des chaînes moléculaires hydrophobes et hydrophiles. À une extrémité de la chaîne se trouve le composant hydrophobe qui repousse l'eau mais est attiré par la graisse et l'huile. De l'autre côté se trouve le composant hydrophile qui est attiré par l'eau. Cela permet à la chaîne moléculaire d'attirer à la fois l'eau et la graisse.