Motivele pentru care petrolul plutește pe apă se datorează faptului că aceste apă și ulei au densități și polarități diferite. Uleiul și apa nu se amestecă sau sunt nemiscibile, deoarece petrolul este mai puțin dens decât apa și plutește pe el .
În fizică, definiția densității este că masa unui material este divizată prin volumul său. Dacă se folosește un volum egal de ulei și apă într-un experiment care compară densitățile lor, densitățile uleiului și apei vor fi diferite, deoarece apa și uleiul au mase diferite.
Al doilea motiv pentru care petrolul plutește deasupra apei trebuie să fie datorat polarităților acestor substanțe. Apa este polară și uleiul este nepolar și nu va exista nici o atracție între moleculele lor. Aceasta explică formarea de straturi separate de ulei și apă și imiscibilitatea lor.