Substanțele care au molecule ionice sau molecule polare se dizolvă, în general, în apă deoarece moleculele de apă au capacitatea de a înconjura complet aceste molecule și de a le dispersa în soluție. Moleculele nepolare nu interacționează cu moleculele de apă și, prin urmare, sunt insolubile în apă.
Apa este o moleculă polară. Se compune din doi atomi de hidrogen atașați la un atom de oxigen central într-o formă îndoită. Atomul de oxigen este mai electronegativ decât hidrogenul și are tendința de a atrage perechi de electroni legați spre el însuși, obținând astfel o încărcare negativă parțială. Atomii de hidrogen se termină cu o sarcină parțială pozitivă. Încărcările parțiale dintr-o moleculă de apă interacționează cu alte molecule care sunt încărcate.Moleculele ionice, atunci când sunt adăugate în apă, au tendința de a se împărți în ioni pozitivi și negativi. Ionii pozitivi sunt înconjurați de atomii de oxigen ai moleculelor de apă, deoarece au o încărcare negativă parțială, în timp ce ionii negativi sunt înconjurați de atomii parțial pozitivi de hidrogen ai apei. Deoarece fiecare ion este înconjurat de molecule de apă, ionii se spun că sunt hidrați și rămân separați unul de celălalt. Ionii sunt complet dispersați în apă și se spune că sunt solubili.
Substanțele polare sunt fabricate din molecule care interacționează una cu cealaltă prin interacțiuni dipolice. Interacțiunile intermoleculare trebuie rupte pentru ca substanța să se dizolve în orice solvent. Când o moleculă polară este adăugată la apă, atomii parțiali pozitivi ai moleculei polar sunt atrase de atomii negativi parțiali ai oxigenului din moleculele de apă și atomii parțiali negativi ai moleculei polare sunt atrase spre atomii parțial pozitivi ai hidrogenului în molecule de apă. Această atracție rupe interacțiunile dipolice dintre moleculele polare prin redirecționarea interacțiunilor pentru a include și moleculele de apă. Când fiecare moleculă polară este complet înconjurată de apă, se spune că substanța polară este dizolvată.
