为了使化妆品能够提供预期的效果，其所含的活性成分必须有效地作用于皮肤内的目标部位。要达成这一最佳效果传递，需深入了解活性成分本身的物理化学性质。通过活性成分的分子量、解离常数（pK）、溶解度和辛醇/水分配系数（log P）的表征，是开发有效配方并预测其在皮肤上应用行为的基础。
分子量是影响活性成分穿透皮肤屏障（主要是角质层）的关键因素。一般来说，较小的分子（通常分子量低于500道尔顿）比较容易穿透皮肤。这是因为角质层的细胞间脂质矩阵形成的蜿蜒路径对于较大的分子来说是一个更大的障碍。了解活性成分的分子量可以帮助配方师选择合适的输送策略和渗透增强剂，尤其是对于那些可能难以穿透皮肤屏障并达到能够发挥作用的活组织的较大分子。
活性成分的解离常数（pK）是其酸性或碱性的衡量标准，并决定它在特定 pH 值下的电离程度，例如皮肤的 pH 值（约 4.5 到 6.2）。一个分子的电离和未电离形式通常展示出不同的物理化学性质，包括它们穿透富含脂类的角质层的能力。一般来说，未电离形式的分子，由于更亲脂性，通常具有更好的穿透皮肤屏障的能力。因此，了解活性成分的 pK 值可以使配方师调整化妆品配方的 pH 值，以利于未电离状态的形成，从而可能增强其经皮吸收。活性成分在皮肤 pH 值下的净离子电荷（阳离子、阴离子或两性离子），这与其 pK 值相关，也在其与皮肤成分的相互作用及整体渗透特性中起着重要作用。
活性成分的溶解度在化妆品配方（载体）和皮肤的不同隔层（角质层、表皮、真皮）中都至关重要。活性成分必须在载体中具有足够的溶解度，以确保其在产品中的均匀分布和稳定性，并能在应用时有效地释放到皮肤表面。此外，活性成分必须在角质层中的脂质和水中具有一定程度的溶解度，以促进其进入并通过这一屏障的扩散。如果在载体或皮肤中的溶解度不佳，可能会显著妨碍活性成分到达目标部位的传递。了解活性成分的溶解特性，有助于配方师选择适当的溶剂、助溶剂和传递系统（例如乳液、溶液），以优化其溶解和随后的吸收。
正辛醇/水分配系数（log P）是衡量化合物亲脂性（喜油性）的指标。它表示化合物在辛醇（作为脂类模型）中的浓度与其在水中平衡浓度的比率。 log P 值提供了活性成分对于脂质丰富的角质层与较为水性的更深层皮肤层和体液环境亲和力的指标。为了达到最佳经皮吸收，活性成分通常需要在亲脂性和亲水性之间取得平衡。一种高度亲脂的化合物可能容易划入角质层，但难以渗透到较为水性的活性表皮，而高度亲水的化合物可能一开始不能有效地划入角质层。了解活性成分的 log P 值有助于配方设计者预测其通过皮肤屏障的渗透性，并调整配方以实现有效分送到预期作用的皮肤层的平衡。 总结来说，对活性成分进行彻底的特性描述，包括其分子量、解离常数、溶解度和分配系数，对于合理设计有效的化妆品产品至关重要。这些知识使配方设计师能够在选择载体成分、调整pH值以及可能使用穿透促进剂上做出明智的决定，以优化活性成分的释放、渗透，最终提高其提供预期护肤效果的能力，同时最大限度地减少潜在的副作用和全身吸收。