В результате хемосорбции на твердой поверхности образуется поверхностный слой с особыми свойствами.

Поверхностные химические соединения (это понятие впервые было введено Н. А. Шиловым) в отличие от объемных не представляют отдельной самостоятельной фазы и их состав стехиометрически неопределен. Вступившие в поверхностную реакцию атомы и ионы твердого тела не порывают связей с атомами или ионами кристаллической решетки, так как энергия активации недостаточна для локального разрушения кристаллической решетки. При благоприятных условиях, например растворении, поверхностные соединения могут перейти в объемные, что имеет место, например, при загустевании цинковых белил с кислыми связующими (вследствие постепенного превращения сначала поверхностных слоев, а затем и всей массы пигмента в соответствующие мыла).

Для получения красочных составов высокого качества наибольший интерес представляет хемосорбционная связь пигмента с пленкообразующим, так как она обеспечивает ориентацию молекул пленкообразующего па твердой поверхности, чем определяется структурная связь в системе.

Большое значение при адсорбции имеют также водородные связи, возникающие между водородом, с одной стороны, и кислородом, азотом, фтором и в меньшей степени с хлором и серой - с другой. Наиболее часто водородные связи образуются между гидроксильными группами, находящимися на поверхности пигментов и наполнителей и молекулами воды, спиртов, аминов, эфиров с образованием молекулярных комплексов. Энергия водородных связей составляет 4-8 ккал/моль.

Количество и плотность расположения активных центров на поверхности пигмента зависят не только от его химического состава, но и определяются дефектами решетки, вызывающими хемосорбцию различных по энергии полярных групп адсорбатов. Дефекты кристаллической решетки, возникающие при образовании кристаллов, их термической и механической обработке, определяют адсорбционные свойства поверхности пигментов.