Soluciones líquido-líquido
Los compuestos no polares no se disuelven en agua. Las fuerzas de atracción que operan entre las partículas de un compuesto no polar son fuerzas de dispersión débiles. Sin embargo, las moléculas no polares se atraen más a sí mismas que a las moléculas polares de agua. Cuando un líquido no polar, como el aceite, se mezcla con el agua, se forman dos capas separadas porque los líquidos no se disuelven el uno en el otro (figura siguiente). Cuando otro líquido polar, como el etanol, se mezcla con el agua, se mezclan completamente y se disuelven el uno en el otro. Se dice que los líquidos que se disuelven entre sí en todas las proporciones son miscibles. Los líquidos que no se disuelven entre sí se denominan inmiscibles. La regla general para decidir si una sustancia es capaz de disolver otra es «lo semejante se disuelve en lo semejante». Un sólido no polar, como el yodo, se disolverá en un líquido no polar, pero no se disolverá en el agua polar.
Para los compuestos moleculares, el principal factor que contribuye a que el material se disuelva en el agua es la capacidad de formar enlaces de hidrógeno con el disolvente del agua. Los compuestos pequeños, como el metanol, el etanol, el ácido acético y la acetona, tienen grupos polares que pueden interactuar con la parte polar (\ce{H}\) del agua. Sin embargo, a medida que la porción no polar de la molécula aumenta, la solubilidad con el agua disminuye. La porción no polar de la molécula repele cada vez más el agua y acaba anulando la interacción del componente polar con el agua.