Nước là dung môi phân cực, có nghĩa là nó có các điện tích trái dấu một phần ở mỗi đầu của mỗi phân tử và do đó các chất ion, trong đó mỗi hạt mang điện và các chất phân cực khác hòa tan tốt nhất trong nước. Tuy nhiên, để hòa tan một chất, lực hút của dung môi đối với các phần tử của chất tan phải lớn hơn lực giữ chất tan lại với nhau, vì vậy nhiều ion chất không tan trong nước.
Hai ví dụ phổ biến về các chất hòa tan trong nước là muối ăn, natri clorua và đường thông thường sucrose. Mặc dù có bề ngoài giống nhau, hai chất rất khác nhau về cả thành phần và lực giữa các hạt của chúng, với muối bao gồm hoàn toàn là các ion natri và clorua liên kết ion với nhau, và sacaroza là một hợp chất cộng hóa trị bao gồm cacbon, oxy và hydro, được tổ chức với nhau bởi bản chất phân cực của các phân tử. Trong cả hai trường hợp, lực hút phân cực của các phân tử nước vượt quá lực giữa các hạt của chất rắn, và do đó, các hạt riêng lẻ bị kéo vào dung dịch.
Tuy nhiên, nó không chỉ là chất rắn hòa tan trong nước. Cả chất lỏng và chất khí cũng có thể hòa tan. Trong những trường hợp này, độ tan vẫn phụ thuộc vào bản chất phân cực của từng phân tử khí. Các khí phân cực như amoniac rất dễ hòa tan, trong khi các khí không phân cực như nitơ ít hòa tan hơn nhiều.
