L'ammonium lauryl sulfate, comme d'autres surfactants, est un bon agent lavant en raison de la façon dont il perturbe la liaison hydrogène de la molécule d'eau (c'est cette liaison hydrogène qui est le premier contributeur à la tension superficielle élevée de l'eau).
En solution, la molécule se sépare en anions et cations. Les anions se réorganisent spontanément en formant ce qu'on appelle des micelles. Dans ces micelles, les ions forment une sphère, avec les têtes polaires (sulfate) orientées vers l'extérieur (la surface) de la sphère alors que les les ions non-polaires hydrophobes pointent vers le centre de la sphère.
Autour de chaque micelle, l'arrangement des molécules d'eau est modifié. Elles se réorganisent autour des têtes polaires du micelle, mais cela perturbe leur liaison hydrogène avec les molécules d'eau qui les entourent. L'effet global qu'ont les milliards de micelles répartis dans une solution aqueuse est que l'eau devient mieux capable de pénétrer des objets tels que les fibres ou les écailles des cheveux, pouvant alors plus facilement y dissoudre ce qui est collé sur ces substrats. Comme sa tension de surface est affaiblie, elle mouille et absorbe également mieux des particules qui autrement flotteraient à sa surface. C'est ce qui explique que des insectes comme les gerris sachant normalement marcher sur l'eau ne le peuvent plus, voire se noient en présence de tensio-actifs (ammonium lauryl sulfate ou d'autres). Quelques gouttes suffisent pour ainsi polluer plusieurs dizaines de litres d'eau et une surface de plusieurs mètres carrés.