對(duì)于一個(gè)疏水的固體表面來說，當(dāng)表面不平有微小突起的時(shí)候，有一些空氣會(huì)被“關(guān)到”水與固體表面之間，水與固體的接觸面積會(huì)大大減小。
科學(xué)家們可以從物理化學(xué)的角度用數(shù)學(xué)來證明：當(dāng)疏水表面上有這種微細(xì)突起的時(shí)候，固體表面的接觸角會(huì)大大增加。當(dāng)接觸角不是特別大的時(shí)候，象第一副圖中的草葉上，水滴呈半球形，而半球形是無法滾動(dòng)的。
如果有了這種超微結(jié)構(gòu)，象荷葉表面，接觸角接近180度，水滴接近于球形。而球，可以很自如地滾動(dòng)。即使葉子上有了一些臟的東西，也會(huì)進(jìn)入水中被水帶走。這樣接觸角非常大的表面（通常大于150度），就被稱為“超疏水表面”，而一般的疏水表面只要接觸角大于90度就行了。
超疏水表面的特性就在于：水在上面形成球狀滾動(dòng)，同時(shí)帶走上面的污物，這樣的表面就具有了“自清潔”的能力。
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