Las sustancias que tienen moléculas iónicas o moléculas polares generalmente se disuelven en agua porque las moléculas de agua tienen la capacidad de rodear esas moléculas completamente y dispersarlas en solución. Las moléculas no polares no interactúan con las moléculas de agua y, por lo tanto, son insolubles en agua.
El agua es una molécula polar. Se compone de dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno central en una forma doblada. El átomo de oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y tiene la tendencia a atraer pares de electrones unidos hacia sí mismo, obteniendo así una carga negativa parcial. Los átomos de hidrógeno terminan con una carga positiva parcial. Las cargas parciales en una molécula de agua interactúan con otras moléculas que están cargadas.
Las moléculas iónicas, cuando se agregan al agua, tienden a dividirse en iones positivos y negativos. Los iones positivos están rodeados por los átomos de oxígeno de las moléculas de agua, ya que tienen una carga negativa parcial, mientras que los iones negativos están rodeados por los átomos de hidrógeno parcialmente positivos del agua. Como cada ión está rodeado por moléculas de agua, se dice que los iones están hidratados y permanecen separados unos de otros. Los iones están completamente dispersos en agua y se dice que son solubles.Las sustancias polares están hechas de moléculas que interactúan unas con otras a través de interacciones dipolo. Las interacciones intermoleculares deben romperse para que la sustancia se disuelva en cualquier solvente. Cuando se agrega una molécula polar al agua, los átomos parciales positivos de la molécula polar son atraídos hacia los átomos parciales negativos de oxígeno en las moléculas de agua y los átomos parciales negativos de la molécula polar son atraídos hacia los átomos parciales positivos de hidrógeno en el molécula de agua. Esta atracción rompe las interacciones dipolares entre las moléculas polares al redirigir las interacciones para incluir también las moléculas de agua. Cuando cada molécula polar está completamente rodeada por agua, se dice que la sustancia polar está disuelta.
