Vì các chất không phân cực được giữ với nhau bằng tương tác van der Waals yếu và các phân tử nước sử dụng liên kết hydro mạnh, nên tương tác van der Waal của các chất không phân cực không đủ mạnh để phá vỡ liên kết hydro của các phân tử nước. Do đó, chất không phân cực không thể tự phân tán trong nước.
Nước là một phân tử phân cực vì nó được tạo thành từ hydro và oxy, có độ âm điện khác nhau. Độ âm điện của nguyên tử là xu hướng kéo cặp electron liên kết lại gần chính nó, do đó tạo cho nguyên tử một phần điện tích âm. Oxy có độ âm điện lớn hơn hydro và kéo các electron liên kết về phía chính nó, điều này tạo cho oxy một phần điện tích âm và các nguyên tử hydro một phần điện tích dương. Ôxy mà một phân tử nước tạo ra tác dụng một lực hấp dẫn, được gọi là liên kết hydro, lên nguyên tử hydro của một phân tử nước khác.
Các liên kết hydro chỉ có thể bị phá vỡ bởi các phân tử phân cực khác, có một phần điện tích dương và một phần điện tích âm. Các điện tích riêng phần tạo cho phân tử phân cực khả năng tự chèn vào giữa các phân tử nước và do đó phân tán trong dung dịch. Sự phân tán này được gọi là độ hòa tan.
Các chất không phân cực được giữ với nhau bằng mômen lưỡng cực cảm ứng yếu. Chúng được gọi là lực van der Waals. Chúng thường xuyên dao động và là lưỡng cực tạm thời, không giống như nước và các chất phân cực khác, là lưỡng cực vĩnh cửu, mạnh hơn. Lực tác dụng bởi tương tác van der Waals không đủ mạnh để phá vỡ liên kết hydro giữa các phân tử nước. Điều này có nghĩa là các phân tử không phân cực không thể tự xen vào giữa các phân tử nước và vẫn bị cô lập hoặc không hòa tan trong nước.
