Lý do tại sao dầu nổi trên mặt nước là do nước và dầu này có tỷ trọng và độ phân cực khác nhau. Dầu và nước không trộn lẫn hoặc không thể trộn lẫn vì dầu ít đặc hơn nước và sẽ nổi trên đó .
Trong vật lý, định nghĩa về mật độ là khối lượng của một vật liệu được chia cho thể tích của nó. Nếu một người sử dụng các thể tích dầu và nước bằng nhau trong một thí nghiệm so sánh tỷ trọng của chúng, thì tỷ trọng của dầu và nước sẽ khác nhau vì nước và dầu có khối lượng khác nhau.
Nguyên nhân thứ hai khiến dầu nổi trên mặt nước là do sự phân cực của các chất này. Nước là phân cực và dầu là không phân cực, và sẽ không có lực hút giữa các phân tử của chúng. Điều này giải thích cho việc hình thành các lớp dầu và nước riêng biệt và tính không hòa trộn của chúng.