虽然肥皂是相当好的洗涤剂，但化学家还是想改进它。最早的尝试是在1860年进行的，科学家把蓖麻油磺化成磺化蓖麻油（土耳其红油）。
由于第一次世界大战时德国油脂短缺，促使科学家们研究新的洗涤剂。弗利斯·肯德（Fritz Gunter）发明了1，4-二异丙基萘-6磺酸和二丁基萘磺酸钠。虽然它们都并不是很理想的洗涤剂，但是足以满足当时德国工业上对洗涤剂的需求。
在1933年，波罗特（Procter）和卡马波（Gample）制出第一个家庭用的合成洗涤剂。这种合成洗涤剂渗到被弄脏的织物中的面积要比肥皂大，也不会留下干扰染色的薄膜。而且它在冷水中也能溶解，硬性溶液和硬水对它都无影响。
从那以后，随着合成纤维工业的发展及妇女从家务劳动中解放出来的呼声越来越强，合成洗涤剂工业就应运而生，并迅猛发展起来。现在，家用洗涤剂通常包括下列成分中的一部分或全部，合成洗涤剂；除去钙、镁离子的助洗剂；乳化剂；漂白剂；抗腐蚀剂；抗板结剂；软化剂；染料；香料；有的还有少量酶。
合成洗涤剂合成洗涤剂的分子结构与肥皂相似，都含有亲水基因和憎水基因。亲水的一端可以是阳离子、阴离子或非离子型的。
因为大多数织物在洗涤过程中都带上负电荷，所以市售的洗涤剂中绝大多数都是阴离子型的洗涤剂。阳离子型洗涤剂则是工业用的，例如，清洗装饮料的瓶子和酿酒用的各种器皿。非离子型的洗涤剂多用于洗衣机中，因为用洗衣机洗衣物时总希望产生的泡沫少些，过多的泡沫会影响波轮的转动和降低清洗能力。把2-辛醇硅酮或2-乙基己烷硅酮加入阴离子洗涤剂中，也可以达到减少泡沫的目的。
助洗剂（增效剂）是用来络合那些导致水质变硬的离子（主要是钙、镁离子还有铁、铝等离子），使它们进入到溶液中，从而使污物在溶液中悬浮，阻止它们沉淀下来。同时助洗剂可以使洗涤水有适当的碱性，从而有助于溶解酸性污物。
最常用的助洗剂是磷酸盐，但有时也用碳酸盐、硅酸盐或硼酸盐。最好的助洗剂是三聚磷酸钠（Na5P3O10）和焦磷酸钠（Na4P2O7）。碳酸钠（Na2CO3）不能将钙、镁络合进溶液中，反之生成颗粒状碳酸盐沉淀，沉积在洗衣机底部。
乳化剂的作用是阻止污垢的颗粒重新沉积在织物上，使污垢悬浮于水中漂走。最普通的乳化剂是羧甲基纤维素，其结构是：纤维——OCH2COO-Na＋，它能使污垢的颗粒带上一个负电荷，从而使污垢互相排斥，也使它们与通常负电荷的织物纤维互相排斥。因而它们既不聚集形成沉淀，也不易沾在织物上。
当衣服中的颜料暴露于太阳、氧气及空气的污染物中时，它们的化学结构会发生变化，从而导致衣物褪色或变暗。但次氯酸的钙盐\[Ca（ClO）2\]，或钠盐\[NaOClO\]在水中能产生氯气，氯气可以使颜料保持原来的色泽。所以，这些次氯酸盐常用作漂白剂。
抗腐蚀剂硅酸钠（Na2Si3O7）是一种防水剂，它能在金属表面形成一层不透水的薄膜，从而保护了这部分金属不被腐蚀。如果把它加到洗涤剂中，它可以防止洗衣机、金属纽扣和拉链等金属部件被腐蚀。硅酸钠不仅有抗腐蚀作用，同时它也是一种助洗剂。当然，它也保护了我们的资源。因为有了它，洗衣机的寿命延长了，我们就无须生产更多新的洗衣机。
抗板结剂洗涤剂。如果在贮存过程中受潮而板结，使用时就会增加洗涤剂的用量。这不仅是因为结块的洗涤剂不易完全溶解，同时也因它易于沉淀在织物上。这样既造成洗涤剂的浪费，又缩短了织物的寿命。通常，加入少量硫酸钠（Na2SO4）就可以有效地阻止板结。
软化剂。大多数软化剂是阳离子型的物质。织物在洗涤时纤维常带上负电荷。这样，阳离子试剂加入后就有与织物纤维相结合的趋势。软化剂又有一条长的有机物链状“尾巴”，其作用像润滑剂一样使人产生柔软的手感。软化剂也有乳化作用，并能保持水分，从而减少静电荷在织物表面的聚集。因此，改善了手感性能。
着色剂和香精。如果将肥皂和洗涤剂全部都制成白色的，消费者必然会感到很枯燥。如果我们把少量颜料加进去，使这些洗涤剂呈现浅蓝色、粉红色的话，消费者就会觉得比较舒服。另外，肥皂和洗涤剂存放时会发生缓慢的化学反应，从而产生令人不愉快的气味。为了抵消这些气味就要加进些香精。
酶。几年前国内市场上开始出现含酶的洗涤剂。使用这种洗涤剂时，我们常常要把衣服在温水中浸泡一下。因为酶在热水中是不活泼的。酶是蛋白质类的化学反应催化剂，它能将蛋白质和碳水化合物这样的大分子打破，从而加快了洗涤剂洗涤的速度。
尤其是汁渍多的衣物特别适宜用含酶的洗涤剂。通常用的酶是用于降解蛋白质的朊酶和用于分解淀粉的淀粉酶。
有一段时期，曾经由于这些酶引起一些人严重的皮肤过敏，而使含酶的洗涤剂一度从市场上消失。现在，经过克服了上述缺点，同时因它具有良好的洗涤能力，又重新回到市场上，并深受广大消费者欢迎。
发泡剂。泡沫可以使悬浮的油或污垢浮于水面上而被漂洗掉。一般来说，表面张力降低就会增加泡沫，非离子型洗涤剂发泡是不太理想的。有一类不起发泡作用的非离子型化合物，它们产生泡沫的时间很短。当含有这种洗涤剂的溶液流入沟渠时，泡沫就消失了。有些发泡剂加入仅是为了满足消费者的心理。因为消费者总认为洗涤水没有泡沫就没有洗涤能力。这个看法对肥皂来说是对的，而对合成洗涤剂来说就未必尽然了。
与发泡剂齐名的还有去污剂。当人们发现玻璃器皿放在洗液中洗涤后，上面的污渍就被漂洗干净了。这些污渍是由漂洗水中少量不溶性盐引起的。若洗涤剂中含有用氯气与磷酸三钠作用生成的氯化磷酸三钠，它就可以溶解那些不溶性的盐，从而使玻璃器皿干净得闪闪发亮。