Au sein d'une masse solide, les molécules sont entourés par des molécules identiques avec comme mesures de l'énergie. À la surface du solide, toutefois, les molécules sont susceptibles d'être en contact avec des liquides ou de l'air et parfois d'autres masses de différentes mesures d'énergie. De ce fait, les mesures d'énergie de surface est toujours différent de ceux qu'on trouve à l'intérieur de la masse d'un solide.
Toutes les trois phases - solide, liquide et l'air - ont des énergies de surface mesurables et les tensions de surface. Les molécules ont à la fois ce qu'on appelle des "disques adhésifs" et "lecteurs de cohésion» qui régissent la façon dont ils interagissent avec les molécules qui les entourent. Disques adhésifs cherchent à se lier avec d'autres types de molécules, alors que les disques de cohésion visent à lier avec des molécules similaires. Si les lecteurs de cohésion sont plus importants, les molécules liquides ne fera que jusqu'à bourrelet sur une surface, car ils résister à d'autres molécules, l'inverse est vrai si les disques adhésifs sont plus importants.
Les mesures d'énergie de surface, tension de surface, la densité et la tension superficielle de mouillage analysent le comportement entre les liquides et les solides lorsque les scientifiques testent les propriétés thermodynamiques des solides. Quand les molécules de liquide sur une surface solide jusqu'à billes dans la cohésion, les scientifiques peuvent mesurer l'angle de contact de ces molécules sur la surface solide. Cette mesure d'angle de contact est pris avec un instrument appelé un goniomètre, qui détermine dans quelle mesure la cohésion ou d'adhésion sont en pleine ascension. Deux autres forces peuvent influer sur l'énergie de surface dans ce cas. Si la surface est accidentée ou connu comme hydrophobe, ce qui provoque liquides à talon à des angles plus élevés, à l'inverse, lorsque la surface est hydrophile, une goutte de liquide peut se répandre hors de couvrir autant de la surface, les molécules du liquide peut atteindre.
Les mesures d'énergie de surface sont généralement prises à des températures extrêmement élevées, lorsque des solides réagissent par des mouvements légers sous le stress de la chaleur, mais le volume est à peu près constante. Liquides mesures d'énergie de surface sont prises en utilisant ce qu'on appelle une "stretch membrane liquide" de la surface. Une méthode, appelée méthode de Wilhelmy dynamique, consiste à immerger une substance solide dans un liquide qui a été précédemment mesurée pour la tension de surface, puis en mesurant les forces de mouillage que le solide est libéré du liquide. Une autre méthode, appelée la méthode Angle Poudre de contact, est utilisé lorsque les scientifiques ont besoin de connaître les niveaux d'absorption et les énergies de surface des matériaux poreux et les poudres.
Les applications pratiques de ces mesures d'énergie de surface et procédures d'essai favoriser le développement de produits industriels et de consommation. Métaux revêtus de polymères reposent sur les connaissances scientifiques de l'adhérence et la cohésion de leur solidité et de durabilité. Les mesures des matériaux dont l'énergie de surface sont pris pour des applications de collage d'oxydation et chimique. En lithographie, encres doivent être appliquées d'une manière qui permet à des zones d'image pour absorber les encres et les zones non imprimantes de rester libre d'encres, la recherche de l'énergie de surface a perfectionné ces procédés.