化学分散剂由表面活性剂、溶剂和少量的助剂构成。表面活性剂能显著降低油和水之间的界面张力，溶剂能稀释油类并降低油的黏度以利于乳化，稳定剂能调节pH并增加乳液的稳定性。一般用表面活性剂和有机载体（通常是溶剂或聚合物）组成，分散剂用作不相容物质间的媒介物。在工业上，很少有化学品的用途比表面活性剂更广泛，化学分散剂是表面活性剂中的一类多作用品种，正日益广泛地应用于泄漏石油净化到工业处理乃至油漆，涂料和个人用品中固体的稳定化应用等。

处理溢油的方法主要有物理、化学和生物法，其中施加化学分散剂是常用的应急处理方法。在石油泄漏事故的善后处理中，分散剂的应用东山再起，重新受到重视。分散剂包围泄漏的石油，将水面上漂浮的大片原油或炼制的石油分散成细小的珠滴。

在适当条件下，分散剂处理可分散90%的泄漏油，而机械处理法最多只能分散15%。溢油后施加分散剂可以使油滴的尺寸减少到微米级，因而从视觉上减轻污染，同时也减少大片油污粘附于海岸带的几率。