簡介
毛細管作用（又稱毛細現象）是指液體在細管狀物體內側，由於內聚力與附著力的差異、克服地心引力而上升的現象。植物根部吸收的水分能夠經由莖內維管束上升，即是毛細現象最常見的例子。當液體和固體（管壁）之間的附著力大於液體本身內聚力時，就會產生毛細現象。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸狀、以及多孔材質物體能吸收液體皆為此現象所造成的影響。
毛細管常被用來說明毛細現象，當垂直的細玻璃管底部置於液體中（例如水）時，管壁對水的附著力便會使液面四周稍比中央高出一些；直到液體表面張力已經無法克服其重量時，才會停止繼續上升。在毛細管中，液柱重量與管徑的平方成正比，但是液體與管壁的接觸面積只與管徑成正比；這使得較窄的毛細管吸水會比較寬的毛細管來得高。例如，一根管徑0.5毫米的玻璃細管，理論上能夠將水抬升2.8厘米，但實際觀察時其高度會略低些。
產生原因
毛細管作用 浸潤現象
亦稱潤濕現象。當液體與固體接觸時，液體的附著層將沿固體表面延伸。當接觸角θ為銳角時，液體潤濕固體，若θ為零時，液體將展延到全部固體表面上，這種現象叫做“浸潤現象”。潤濕現象的產生與液體和固體的性質有關。同一種液體，能潤濕某些固體的表面，但對另外某些固體的表面就很難潤濕。例如，水能潤濕玻璃，但不能潤濕石蠟。
不浸潤現象
亦稱不潤濕現象。當液體與固體接觸時，液體的附著層將沿固體表面收縮。當接觸角θ為鈍角時，液體不潤濕固體，若θ=π時，液體完全不潤濕固體。這種現象稱為液體不浸潤現象。不潤濕現象的產生與液體和固體性質有關。同一種液體，能潤濕某些固體的表面，但不能潤濕另一些固體的表面。例如，水銀不能潤濕玻璃，卻能潤濕乾淨的鋅板、銅板、鐵板。
浸潤現象或不浸潤現象是針對不同的固體來說的，同一種液體對不同的固體可能浸潤，也可能不浸潤，比如水對玻璃浸潤，對菏葉不浸潤。
表面張力
液體表面分子間的吸引力。即液體表面的分子有一種使其面積縮成最小的力，或稱一種抵抗表面積擴張的力，此力稱“表面張力”。液體表面是指液體與空氣或其他液體相接觸的自由面。表面張力的大小與接觸面的物質有密切關係。此外，表面張力還與溫度有關，溫度越高，性質越不純，表面張力越小，相反的，水的溫度越低，性質越純，表面張力也越大。表面張力的方向總是與液面相切，與分界線相垂直。若在液面作一長為L的直線，將液面分成兩部分，這兩部分之間的相互牽引力為F，則表面張力F=kL，其中k為液體表面張力係數。表面張力的單位為牛頓/米。由於表面張力的作用，液滴表面有收縮到最小的趨勢，而使液滴成近似球形的狀態。所以當你裝滿一杯水之後，輕輕的把一粒粒小石頭放進水杯中，水會慢慢長的比杯口還要高，但卻不會溢出來。
所以我們可以換一個角度來解釋毛細現象：毛細現象含有細微孔隙的物體與液體接觸時，在浸潤情況下，液體沿孔隙上升；在不浸潤情況下，液體沿孔隙下降的現象。液體的表面張力越大，密度越小，物體的孔隙越小，毛細現象越顯著。毛細現象是附著力或內聚力與表面張力共同作用的結果。例如，毛細作用使水沿著玻璃管上升，水對玻璃管的附著力使水沿著管壁爬升，並形成一個凹面，但表面張力又使液體表面收縮而把液面往上拉平，這兩種力的聯合作用使水逐漸上升到高於周圍液面。當這兩種力與升高的液柱所受重力相平衡時，水就不再上升。
汞的毛細現象
在某些液體與固體的組合中，與毛細管吸水的狀況略為不同，例如細玻璃管與水銀（汞），汞柱本身的原子內聚力大於汞柱與管壁之間的附著力，故汞柱液面中央會稍比四周凸起，這和毛細管吸水的狀況恰為相反。
套用
毛細管作用 3.現今某些材質的運動衣料，會透過毛細現象吸汗。
4.化學家常利用毛細現象來進行薄板層析（薄板色譜分析）。
5.自來水筆的筆管也是通過毛細現象維持筆頭濕潤
6.紙巾即是透過毛細現象吸收液體，其充滿細孔的材質使得液體能夠被紙巾吸收。
7.海綿有非常多的細小孔洞（相當於毛細管），這使得海綿能夠吸收大量的液體。
8.蠟燭芯將蠟引到火附近。
公式
液柱上升高度是：
公式 此處：
γ=表面張力
θ=接觸角
ρ=液體密度
g=重力加速度
r=細管半徑
當θ>90度，這表示彎液面為凸面；同時h<0，表示流體在毛細管下降，即汞在玻璃管的情況。
對於在海平面上，裝了水的玻璃管，
γ=0.0728Jm-2
θ=20°
ρ=1000kgm-3
g=9.8ms-2
液柱高度為：
公式 根據此方程式，理論上在1米寬的管中，水可以上升0.000014米（因此極不容易被察覺）；另外在1厘米寬的管中，水可以上升0.14厘米；而在半徑0.1毫米的毛細管中，水可以上升140毫米。
推導方法
一：考慮表面張力的力2πrγcosθ=ρghπr2
其中表面張力引起的力為F=2πrγ，而其垂直向上的部分為F.cosθ
升起的液體部分的體積為V=πr2h，其重量（重力的作用力）為PVɡ。
方法二：考慮流體內非常接近彎液面的點A和非常接近毛細管外表面的點B的壓力，按伯努利定律有：
公式 其中，R為彎液面的半徑
公式 