润湿分散剂的作用机理，颜料分散是把颜料集聚体和附聚体打开，形成细小的颗粒，均匀地分布到连续相中，得到一个稳定的悬浮体，包括润湿、机械粉碎和分散稳定三个过程。润湿是一个颜料一空气、颜料一颜料粒子界面被颜料一树脂溶液界面替换的过程。机械粉碎是颜料粒子的凝聚体或附聚体通过剪切力或冲击力破碎成细小粒子的过程。分散稳定是通过在粉碎好的粒子间产生斥力来阻止粒子的再集聚过程。在水性涂料中，颜料分散与颜料、树脂、水三者的性质及其相互之间的作用有关。
水性颜料用的润湿分散剂是一种表面活性剂，表面活性剂分子一般总是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的、亲水的基因构成，两部分分别处在分子的两端，形成不对称的、亲油、亲水分子结构。表面活性剂的性质是由非对称的分子结构所决定的。大多数溶于水的表面活性剂，在水中的溶解度及其效率，随着疏水基碳链的增长而急速地降低。
颜料一分散剂一水，三者之间的作用力是粒子能否稳定分散的决定因素，只有分散剂和水之间的亲和力足够大，溶解性才会非常良好，聚合物链才可以在水中伸展充分，形成有效的立体屏障。在此前提下，亲油端和颜料离子之间的结合力越大，对于体系的分散就越趋于稳定。但是，若分散剂的亲水性非常大，那么它的亲油性就会相对减弱，还有可能使分散剂从粒子表面脱落，而达不到分散的目的。通常是在分散剂具备一定的水溶性的情况下，疏水性越强，分散效果越好。