ภายในมวลแข็งโมเลกุลถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลที่เหมือนกันกับการวัดพลังงาน อย่างไรก็ตามที่พื้นผิวของของแข็งโมเลกุลจะสัมผัสกับอากาศและบางครั้งของเหลวหรือมวลอื่น ๆ ของการวัดพลังงานที่แตกต่างกัน เป็นผลให้การวัดพลังงานพื้นผิวแตกต่างจากที่พบในมวลของของแข็งเสมอ
ทั้งสามขั้นตอน - ของแข็งของเหลวและอากาศ - มีพลังงานพื้นผิวที่วัดได้และความตึงผิว โมเลกุลมีทั้งสิ่งที่เรียกว่า "กาวไดรฟ์" และ "ไดรฟ์กาว" ซึ่งควบคุมวิธีการที่พวกเขาโต้ตอบกับโมเลกุลรอบตัวพวกเขา กาวไดรฟ์พยายามที่จะผูกกับโมเลกุลชนิดอื่นในขณะที่ไดรฟ์เหนียวพยายามที่จะผูกกับโมเลกุลเหมือน หากไดรฟ์เหนียวมีความโดดเด่นกว่าโมเลกุลของเหลวจะติดอยู่บนพื้นผิวในขณะที่พวกเขาต่อต้านโมเลกุลอื่น ๆ การย้อนกลับเป็นจริงหากเทปกาวมีความโดดเด่นกว่า
การวัดพลังงานพื้นผิวแรงตึงผิวและแรงตึงผิวหนาแน่นวิเคราะห์พฤติกรรมการเปียกระหว่างของเหลวและของแข็งเมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของของแข็ง เมื่อโมเลกุลของเหลวบนพื้นผิวที่เป็นก้อนแข็งขึ้นในการรวมตัวกันนักวิทยาศาสตร์สามารถวัดมุมสัมผัสของโมเลกุลเหล่านั้นบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง การวัดมุมสัมผัสนั้นใช้เครื่องมือที่เรียกว่า goniometer ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าการทำงานร่วมกันขององศาหรือการยึดติดในระดับใด แรงสองแรงสามารถมีอิทธิพลต่อพลังงานพื้นผิวในกรณีนี้ หากพื้นผิวขรุขระหรือเป็นที่รู้จักกันในชื่อ hydrophobic สิ่งนี้จะทำให้ของเหลวไปติดที่มุมที่สูงกว่า ในทางกลับกันเมื่อพื้นผิวเป็นน้ำชอบน้ำหยดของเหลวอาจกระจายออกไปปกคลุมพื้นผิวมากที่สุดเท่าที่โมเลกุลของเหลวสามารถเข้าถึง
การวัดพลังงานพื้นผิวมักเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมากเมื่อของแข็งทำปฏิกิริยากับการเคลื่อนไหวเล็กน้อยภายใต้ความเครียดของความร้อน แต่ปริมาตรเกือบคงที่ การวัดพลังงานพื้นผิวของของเหลวนั้นเกิดจากการใช้สิ่งที่เรียกว่า "การยืดเยื่อหุ้มเหลว" ของพื้นที่ผิว วิธีการหนึ่งที่เรียกว่า Dynamic Wilhelmy Method นั้นเกี่ยวข้องกับการแช่ของแข็งในของเหลวที่เคยวัดความตึงผิวก่อนหน้านี้จากนั้นทำการวัดแรงเปียกขณะที่ของแข็งปล่อยออกมาจากของเหลว อีกวิธีหนึ่งที่เรียกว่าวิธีการติดต่อแบบผง (Powder Contact Angle Method) ถูกใช้เมื่อนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องทราบระดับการดูดซับและพลังงานพื้นผิวของวัสดุพรุนและผง
การใช้งานจริงของการวัดพลังงานพื้นผิวและขั้นตอนการทดสอบเหล่านี้มีประโยชน์ต่อการพัฒนาผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภค โลหะที่เคลือบด้วยพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับความรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการยึดเกาะและการยึดเกาะกันของความแข็งแรงและความทนทาน การวัดพลังงานพื้นผิวของวัสดุใช้สำหรับการออกซิเดชั่นและการยึดเกาะด้วยสารเคมี ในการพิมพ์หินต้องใช้หมึกในลักษณะที่ช่วยให้พื้นที่ภาพซึมซับหมึกและพื้นที่ที่ไม่ใช่ภาพจะคงอยู่โดยปราศจากหมึก การวิจัยพลังงานพื้นผิวได้ขัดเกลากระบวนการเหล่านี้
