Quando as moléculas são dissolvidas em água, as moléculas polares de água circundam e interagem com as moléculas de soluto. As moléculas de água formam uma camada de hidratação ao redor da molécula de soluto, orientando seus momentos dipolares em direção ao soluto. Essa interação entre moléculas de água e moléculas de soluto é chamada de ligação de hidrogênio.

A força da ligação de hidrogênio entre as moléculas de água e as moléculas de soluto determina a solubilidade do soluto na água. Quanto mais polar for a molécula do soluto, mais forte será a ligação de hidrogênio e mais solúvel será o soluto em água.

Por exemplo, o açúcar é uma molécula polar porque possui grupos hidroxila (-OH) que podem formar ligações de hidrogênio com moléculas de água. Portanto, o açúcar é muito solúvel em água.

Em contraste, o petróleo é uma molécula apolar porque não possui nenhum grupo funcional que possa formar ligações de hidrogênio com moléculas de água. Portanto, o óleo é imiscível com água.

A polaridade de uma molécula também pode ser afetada pelo seu tamanho e forma. Moléculas maiores tendem a ser mais polares do que moléculas menores. Isso ocorre porque moléculas maiores têm mais área de superfície para as moléculas de água interagirem. Além disso, moléculas com formato mais complexo tendem a ser mais polares do que moléculas com formato simples. Isso ocorre porque moléculas com formato mais complexo possuem mais grupos funcionais que podem interagir com moléculas de água.