Ciclohexano e água são imiscíveis porque são apolares e polar moléculas respectivamente.
Esta diferença na polaridade faz com que eles tenham pouca ou nenhuma atração um pelo outro, resultando na sua imiscibilidade.

Polaridade é uma medida da distribuição desigual de carga elétrica dentro de uma molécula. Uma molécula polar tem uma extremidade positiva e uma extremidade negativa, enquanto uma molécula apolar tem uma distribuição uniforme de carga elétrica.

Ciclohexano é uma molécula apolar porque os átomos de carbono no anel compartilham elétrons igualmente. Não há diferença significativa na eletronegatividade entre os átomos de carbono e hidrogênio, portanto a molécula não possui momento dipolar permanente.

Água é uma molécula polar porque o átomo de oxigênio é mais eletronegativo que os átomos de hidrogênio. Esta diferença na eletronegatividade cria um momento dipolar permanente, com o átomo de oxigênio tendo uma carga parcial negativa e os átomos de hidrogênio tendo uma carga parcial positiva.

As moléculas polares de água são atraídas umas pelas outras através de ligações de hidrogênio , enquanto as moléculas apolares de ciclohexano não são atraídas pela água ou entre si. Isto resulta na formação de duas camadas distintas, com a água no fundo e o ciclohexano no topo.