Hidrocarburile nu se dizolvă în apă deoarece sunt compuși nepolari și apa este un solvent polar. Regula generală de solubilitate este "ca și cum se dizolvă", ceea ce înseamnă că solvenții polari dizolvă dizolvații polari și solvenții nepolari se dizolvă nonpolar soluți. Îndepărtarea unuia sau mai multor atomi de hidrogen din hidrocarbură, astfel încât acesta formează o legătură multiplă sau înlocuind un atom de hidrogen cu o altă grupare funcțională, mărește polaritatea și solubilitatea compusului organic.
În timp ce apa și hidrocarburile par să se amestece inițial, permițând recipientului să rămână neperturbate rezultă formarea a două straturi de lichid. Una este apa și cealaltă este hidrocarbura. Densitățile de apă și de hidrocarbură determină care plutește deasupra celuilalt. Oamenii de știință folosesc cuvântul nemiscibil pentru a descrie acest fenomen.
Pentru o soluție care trebuie formată, o moleculă de apă trebuie să atragă o moleculă de hidrocarbură cu o rezistență mai mare decât cea a hidrocarburii pentru aceeași moleculă. Cu amestecul polar și nepolar, acest lucru nu se întâmplă și se formează cele două straturi distincte. Conceptul de lucru se dizolvă ca și în cazul aplicațiilor practice. În spălătorie, detergenții se dizolvă în apă, scăzând polaritatea și dizolvă uleiurile pentru o mai bună curățare. Cu toate acestea, aplicarea unei soluții de prespălare, care conține solvenți organici puțin polari, care se dizolvă în apă, păstrând în același timp caracteristici nepolare suficiente pentru a dizolva petele de grăsime, oferă o metodă mai eficientă de îndepărtare a petelor.
