增溶作用的原理主要涉及到表面活性劑在水中形成膠束的過程。
當表面活性劑的濃度達到臨界膠束濃度（CMC）時，它能引發一系列的物理化學變化，從而顯著提高難溶性或微溶性物質的溶解度。這個過程的關鍵在於膠束的形成，膠束是由表面活性劑的親油基團和親水基團組成的小型球狀結構，其內部是非極性的，而外部是極性的。這些微小的膠體粒子能夠包藏或吸附難溶性物質，使其在水中形成穩定的溶液。
被增溶的物質（如藥物）根據其極性大小，以不同的方式與膠束結合，進入膠束的不同部位，從而增加了在水中的溶解度。例如，非極性物質可以通過較強的親油親和力與膠團的親油基團結合，而極性物質則可以通過其極性分子與膠團表面的親水基團結合。這個過程不僅適用於難溶性藥物的溶解，也廣泛用於乳液聚合、膠束驅油、洗滌作用等領域。