機械張力器測量表面張力是分子力的一種表現。它發生在液體和氣體接觸時的邊界部分。是由于表面層的液體分子處于特殊情況決定的。液體內部的分子和分子間幾乎是緊挨著的，分子間經常保持平衡距離，稍遠一些就相吸，稍近一些就相斥，這就決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散，而只能在平衡位置附近振動和旋轉。在液體表面附近的分子由于只顯著受到液體內側分子的作用，受力不均，使速度較大的分子很容易沖出液面，成為蒸汽，結果在液體表面層（跟氣體接觸的液體薄層）的分子分布比內部分子分布來得稀疏。
兩相接觸的約幾個分子厚度的過渡區，如其中一相為氣體，這種界面通常稱作為表面。在固體和液體相接觸的界面處，或在兩種不同液體相接觸的界面上，單位面積內兩種物質的分子，各自相對于本相內部相同數量的分子過剩自由能之加和值，就稱為界面張力。