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表面张力是指界面上内聚能的测量。
液体内的分子会互相吸引。在液体本体中的分子由于受到各个方向上相等的吸引力，相互作用是平衡的，而在液体表面的分子无法达到平衡。Sigma 力学张力仪和Theta /Theta Lite 光学张力仪均可用于平衡表面张力的测定。
液体分子之间由于内聚力作用产生表面张力（ST）现象。在表面的分子没有和其他方向一样的相邻原子，因此会和表面上直接相邻的分子发生较强凝聚作用。与完全浸润时相比，分子在这样形成的表面“薄膜”上更难发生移动（图1）。同样的情况也出现于两种不相容液体的界面，这种情况被称为界面张力（IFT）。有几种不同的表面和界面张力的单位，通常使用mN/m（相当于达因/厘米）。
可以采用力学或光学张力仪测量平衡表面张力。
Sigma力学张力仪基于探针与两个流体界面的相互作用力测量表面张力和界面张力。在本文所述的任何技术中，在确保探针本身在实验开始前已浸润于轻相中，你可以如测量表面张力一样进行界面张力的测量。
在这些实验中，探针被挂在天平上并与被测液体界面接触。当探针与液体表面相互作用时天平受到的力可用于计算表面张力。这种情况下的作用力取决于以下几个因素：探针的尺寸和形状，液/固相互作用的接触角以及液体的表面张力。探针的尺寸和形状很容易控制。通过使用高表面自由能的探针可将接触角控制为零（完全润湿）。Attension使用的探针是由铂/铱合金构成，在确保液体完全润湿同的时可以进行简单和可靠的清洗。
力学测量的数学解释取决于所用探针的形状。常用的探针有两种类型：Du Noüy环和Wilhelmy板。当液体样品的体积有限时，也可使用白金金属棒作为探针。
Du Noüy环法利用的是一个白金环与被测表面之间的相互作用。环被淹没后再拉起，形成一个液体弯月面。最终，液体弯月面在环上破裂，回到初始位置。在弯月面破裂之前，弯月面的体积和施加的作用力经历了从最大值到减少的过程。这个过程如下图所示：
这种技术计算得到的表面张力或界面张力是基于最大力的测量。环的浸入深度和它经历最大拉力时的高度无关。基于环技术的原始计算采用的是无限直径环理论，同时不考虑环的一侧到另一个侧间拉起的额外液体体积。拉升的额外液体在下图中以深绿色表示。Attension软件采用开发的数学校正软件对这部分额外的液体进行补偿。
这种方法利用的是白金板与被测表面的相互作用。这种技术的计算是基于一个与重相接触而不是淹没、完全润湿板的几何形状。在该方法中，探针相对于表面的位置非常重要。当表面与探针接触时，Sigma仪器将记录发生在零浸入深度时的高度。然后将探针在设定深度进行完全润湿。当板随后重回零浸入深度时，记录的力可以用于计算表面张力。
当液体体积有限时，可使用白金棒探针测量表面张力。用特定探针进行测试时，所需的液体量必须足以填满装置了探针的容器，或是能够确保探针完全湿润。当探针边缘接近测量容器边缘并影响液体弯月面时，实验会受到限制。
采用白金棒作为探针，可以仅用少量的测试液体。在任何技术中，测量探针几何形状的绝对准确度都会影响结果的准确性。白金棒几何形状的测量比大探针的精度要低几倍。因此，此方法只适用于可用液体体积存在问题的情况。该技术的计算与Wilhelmy吊板法基于相同的原理。
表面和界面张力可以用Theta光学张力仪通过所谓的液滴形状分析（或反悬滴法）进行测量。注射器针尖上的悬挂液滴形状是由包括液体表面张力在内的力平衡决定的。在液体界面，与液滴形状相关的表面张力或界面张力可以通过以下方程计算得到：
γ = ΔρgR0 / β
如下图所示，β形状因子可以通过以下3个无量纲一阶方程表示的Young-Laplace方程来定义。
现代计算方法允许Young-Laplace方程采用迭代逼近的方式求解β。对于任何悬滴，当两种相互接触的流体密度已知时，可以根据Young-Laplace方程测量表面张力。与传统方法相比，这种方法在方便性和准确性上都有了显著的改进。这种方法的优点在于它能够使用非常小的液体体积，测量非常低的界面张力，并且可以容易地测量熔融样品。采用Attension Theta 或Theta Lite光学张力仪能以这种方法进行高质量的表面和界面张力测量。
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