Ponieważ niepolarne substancje są utrzymywane razem przez słabe interakcje van der Waalsa, a cząsteczki wody wykorzystują silne wiązania wodorowe, oddziaływania van der Waala substancji niepolarnych nie są wystarczająco silne, aby rozerwać wiązania wodorowe cząsteczek wody. Odpowiednio, niepolarna substancja nie może rozproszyć się w wodzie.
Woda jest cząsteczką polarną, ponieważ składa się z wodoru i tlenu, które mają różne elektroujemności. Elektroujemność atomu jest jego tendencją do przyciągania połączonej pary elektronów bliżej siebie, tym samym dając atomowi cząstkowy ładunek ujemny. Tlen ma wyższą elektroujemność niż wodór i przyciąga do siebie wiązane elektrony, co daje częściowy ładunek ujemny tlenu, a atomy wodoru częściowo ładunek dodatni. Tlen, który jedna cząsteczka wody wywiera atrakcyjną siłę, która jest nazywana wiązaniem wodorowym, na atomie wodoru innej cząsteczki wody.
Wiązania wodorowe mogą być zakłócane tylko przez inne cząsteczki polarne, które mają częściowy ładunek dodatni i częściowy ładunek ujemny. Cząstkowe ładunki dają molekułom polarnym możliwość wstawiania się między cząsteczkami wody i tym samym rozpraszania w roztworze. Ta dyspersja jest znana jako rozpuszczalność.
Substancje niepolarne są utrzymywane razem przez słabe momenty dipolowe. Nazywa się je siłami van der Waalsa. Są one stale zmienne i są tymczasowymi dipolami, w przeciwieństwie do wody i innych polarnych substancji, które są mocniejszymi, stałymi dipolami. Siła wywierana przez oddziaływania van der Waalsa nie jest wystarczająco silna, aby rozerwać wiązania wodorowe między cząsteczkami wody. Oznacza to, że niepolarne cząsteczki nie mogą się wstawić między cząsteczki wody i pozostają w wodzie lub są izolowane lub nierozpuszczalne.
