為了使化妝品能夠提供預期的效果，其所含的活性成分必須有效地作用於皮膚內的目標部位。要達成這一最佳效果傳遞，需深入了解活性成分本身的物理化學性質。通過活性成分的分子量、解離常數（pK）、溶解度和辛醇/水分配係數（log P）的表徵，是開發有效配方並預測其在皮膚上應用行為的基礎。
分子量是影響活性成分穿透皮膚屏障（主要是角質層）的關鍵因素。一般來說，較小的分子（通常分子量低於500道爾頓）比較容易穿透皮膚。這是因為角質層的細胞間脂質矩陣形成的蜿蜒路徑對於較大的分子來說是一個更大的障礙。了解活性成分的分子量可以幫助配方師選擇合適的輸送策略和滲透增強劑，尤其是對於那些可能難以穿透皮膚屏障並達到能夠發揮作用的活組織的較大分子。
活性成分的解離常數（pK）是其酸性或鹼性的衡量標準，並決定它在特定 pH 值下的電離程度，例如皮膚的 pH 值（約 4.5 到 6.2）。一個分子的電離和未電離形式通常展示出不同的物理化學性質，包括它們穿透富含脂類的角質層的能力。一般來說，未電離形式的分子，由於更親脂性，通常具有更好的穿透皮膚屏障的能力。因此，了解活性成分的 pK 值可以使配方師調整化妝品配方的 pH 值，以利於未電離狀態的形成，從而可能增強其經皮吸收。活性成分在皮膚 pH 值下的淨離子電荷（陽離子、陰離子或兩性離子），這與其 pK 值相關，也在其與皮膚成分的相互作用及整體滲透特性中起著重要作用。
活性成分的溶解度在化妝品配方（載體）和皮膚的不同隔層（角質層、表皮、真皮）中都至關重要。活性成分必須在載體中具有足夠的溶解度，以確保其在產品中的均勻分佈和穩定性，並能在應用時有效地釋放到皮膚表面。此外，活性成分必須在角質層中的脂質和水中具有一定程度的溶解度，以促進其進入並通過這一屏障的擴散。如果在載體或皮膚中的溶解度不佳，可能會顯著妨礙活性成分到達目標部位的傳遞。了解活性成分的溶解特性，有助於配方師選擇適當的溶劑、助溶劑和傳遞系統（例如乳液、溶液），以優化其溶解和隨後的吸收。
正辛醇/水分配係數（log P）是衡量化合物親脂性（喜油性）的指標。它表示化合物在辛醇（作為脂類模型）中的濃度與其在水中平衡濃度的比率。log P 值提供了活性成分對於脂質豐富的角質層與較為水性的更深層皮膚層和體液環境親和力的指標。為了達到最佳經皮吸收，活性成分通常需要在親脂性和親水性之間取得平衡。一種高度親脂的化合物可能容易劃入角質層，但難以滲透到較為水性的活性表皮，而高度親水的化合物可能一開始不能有效地劃入角質層。了解活性成分的 log P 值有助於配方設計者預測其通過皮膚屏障的滲透性，並調整配方以實現有效分送到預期作用的皮膚層的平衡。 總結來說，對活性成分進行徹底的特性描述，包括其分子量、解離常數、溶解度和分配係數，對於合理設計有效的化妝品產品至關重要。這些知識使配方設計師能夠在選擇載體成分、調整pH值以及可能使用穿透促進劑上做出明智的決定，以優化活性成分的釋放、滲透，最終提高其提供預期護膚效果的能力，同時最大限度地減少潛在的副作用和全身吸收。