乳化作用的原理在於通過加入少量的乳化劑，使兩種互不相溶的液體（如油和水）形成穩定的乳狀液。
乳化劑是一類表面活性劑，具有親油和親水的兩親性質，這意味著它們既有與油分子相互作用的疏水端，也有與水分子相互作用的親水端。在乳化過程中，乳化劑分子會降低油水之間的界面張力，使得一種液體以極微小的液滴形式均勻分散在另一種液體中。這樣，原本不相溶的液體就能夠形成穩定的混合物，即乳狀液。
例如，在食品工業中，乳化劑能使油脂類成分均勻分散在水基連續相中，形成均勻的乳狀液。而在醫學上，如膽汁中的膽酸就起到了乳化劑的作用，它能夠促進脂肪在水中形成微小的脂質膠束，從而促進脂肪的消化和吸收。