El proceso de flotación de minerales está basado en procesos fisicoquímicos que ayudan a explicar la afinidad de algunas partículas al aire (esta característica es llamada hidrofobicidad), y también de la afinidad de otras partículas minerales por el agua (esta característica es llamada hidrofilicidad). El objetivo del proceso es tratar de obtener un producto comercial llamado concentrado, el cual básicamente contiene un mineral valioso como la galena además de otros minerales no valiosos que se hallan como impurezas. El otro producto final del proceso de flotación son los llamados relaves o colas, los cuales se caracterizan por tener minerales sin valor comercial.
Los reactivos químicos para generar superficies hidrofóbicas se conocen como colectores, los cuales son sustancias orgánicas con una zona polar y otra no-polar. Un extremo de la parte no-polar contiene un grupo hidrocarbonado de cadena larga. Básicamente, el colector debe adherirse en la parte superficial de las partículas que se desea flotar.
Se requieren en ciertas ocasiones ciertos cambios superficiales para favorecer las reacciones químicas los cuales se pueden producir por la agitación intensiva o en casos específicos por medio del calentamiento de la pulpa. En general los procesos son siempre heterogéneos en la superficie del mineral, y la posible variabilidad depende del estado físico de otros componentes minerales, los químicos y los requerimientos de acondicionamiento antes de ingresar a las celdas de flotación. Los reactivos de flotación pueden ser totalmente solubles en agua, o parcialmente solubles, y pueden adicionarse en forma líquida o sólida. Los tipos específicos de interacciones se pueden ordenar según la secuencia de adición de reactivos, y los tiempos estimados de acondicionamiento. De esta manera, se puede decir que hay reacciones con reactivos totalmente o parcialmente solubles. También puede ser requerida la eliminación de algún reactivos de flotación especifico, lo cual puede hacerse por medio de una desorción con carbón activado antes efectuar la separación por flotación, probablemente el mejor ejemplo es el tratamiento de concentrados cobre-plomo.
Un reactivo que suele adicionarse es el llamado espumante. Una vez que la superficie se encuentra en condición hidrofóbica, la partícula debe de tener la posibilidad de adherirse a burbujas de aire, las cuales se forman por la adición del espumante y el ingreso de aire dentro de la celda de flotación. Es probable que inicialmente pueden tenerse partículas adheridas a las burbujas de aire, pero también es posible que la adherencia no sea estable y fuerte, y el enlace de unión se pueda romper por el movimiento de recirculación y agitación dentro de la celda de flotación. Vale la pena mencionar que el tamaño de la burbuja de aire podría no ser suficiente para trasladar las partículas valiosas, por esta razón, la razón de espumante debe buscarse manera cuidadosa. Tampoco puede adicionarse de modo excesivo porque se transportaría una mayor de partículas minerales valiosas y no valiosas. Los espumantes también presentan una parte polar y otra no-polar, siendo esta última la suele orientarse dentro de la fase aire.
Otros reactivos de flotación que suelen adicionarse son los activadores, depresores, reguladores de pH y dispersantes. Los activadores pueden agregarse para crear una nueva superficie sobre la partícula valiosa de modo que se pueda tener una mejor afinidad con el colector. Los depresores se suelen adicionar para evitar las flotación de partículas especificas durante una etapa del proceso, buscándose tener una condición hidrofilica para evitar la adherencia del colector. En el caso de los dispersantes, estos se suelen adicionar para dispersar material de tamaño sumamente fino que pueden interferir durante las reacciones con los depresores y colectores.