活性氧化鋁之所以具有吸附能力,是因為其表面具有過剩的能量——稱作“表面自由能”(又稱“表面自由力場或表面引力場”)。物體表面層分子的性質與內部分子的性質有所不同。在圖1中,以xy為液—氣分界面,A為液體內部某一分子,B為表面層上的某一分子?梢钥闯鯝受到周圍分子的吸引,并且在各個方向上受力相等,合力為零。而B分子則不然,它一方面受到液體內部分子的吸引;另一方面,又受到液體外部氣體分子的吸引。由于氣體密度比液體密度小得多,它對B分子的引力可略去不計,因此可認為表面層分子只受到液體內部分子的引力,其合力方向垂直液面而指向液體內部,從而使液體有盡量縮小表面積和降低位能的趨勢。這一趨勢之所以不能一直發展下去,是因為液體表面存在一種對抗其表面積縮小的作用力,這就是“表面張力”。表面張力的存在,使表面層分子比內部分子具有更多能量,這部分多余的能量就叫做“表面自由能”。
事實上,活性氧化鋁吸附作用發生的原因,不僅液—氣界面上有表面張力,任何能形成界面的體系(如固—氣界面、固——液界面)都存在性質相同的“界面張力”。表面張力的減小是吸附作用發生的熱力學原因。