التوتر السطحي هي ظاهرة فيزيائية تحدث إثر وجود قوة تماسك بين جزيئات المادة السائلة، حيث تعطي السوائل صفة الأغشية المتماسكة، وتحدث إثر تعرض الجزيئات الموجودة داخل السائل لقوى الشد من كل الاتجاهات، فتلغي كل منهما الأخرى، أما الجزيئات الموجودة على سطح السائل فتتأثر بالقوى الموجودة في الأسفل والجوانب، مما يجعل السطح مشدوداً للأسفل؛ فيظهر على هيئة غشاء.
وبشكل أدّق فإن الجزيئات الموجودة داخل المادة السائلة المتجانسة تتأثر بما يعرف بقوى التماسك أو قوى الجذب الجزيئية، حيث تُوطد أواصر التماسك بين جزيئات هذه المادة؛ وتكون قيمة هذه القوى أقل من قيمها في الأجسام الصلبة؛ وبناءً على ذلك فإن شكل السائل يأخذ شكل الإناء الذي يوضع فيه، ويسهل عليه ذلك؛ كما تتأثر أيضاً الجزيئات في السائل بقوى التلاصق.
تتفاوت قيم التوتر السطحي بين عدد من السوائل عند درجات حرارة معينة؛ فمثلاً تصل قيمة التوتر السطحي للماء إلى (20°C 72.86±0.05)، بينما يتخذ البنزين مثلاً قيمة (20°C 28.88)، بينما تصل قيمة التوتر السطحي في الزئبق إلى نحو (20°C 486.5).
بحكم اعتبار أن ظاهرة التوتر سطحي ظاهرة فيزيائية؛ فلا بد أن تُقاس بالاعتماد على إحدى الطرق الخاصة بقياس السوائل، وما يتعلق بها من ظواهر؛ فتستخدم خاصية الأنابيب الشعرية capillary tubes، حيث تعتمد على العلاقة الرياضية (t= 1/2dgr (h+1/3r))، حيث يشير h إلى ارتفاع السائل في قلب الأنبوبة الشعرية؛ ويرمز r إلى نصف قطر الأنبوبة؛ أما t فهي التوتر السطحي للسائل المستخدم؛ بينما يرمز d إلى كثافة السائل، أما g فهي عجلة الجاذبية الأرضية.