Os compostos apolares são insolúveis em água porque não têm a capacidade de formar ligações de hidrogênio ou ligações iônicas com moléculas de água. As moléculas de água são moléculas polares, o que significa que têm uma extremidade positiva e uma extremidade negativa. A extremidade positiva de uma molécula de água é atraída pela extremidade negativa de outra molécula de água e vice-versa. Essa atração faz com que as moléculas de água se unam e formem uma estrutura coesa.

Os compostos apolares, por outro lado, são moléculas que não possuem estrutura polar. Eles não têm extremidade positiva ou negativa, portanto não são atraídos pelas moléculas de água. Esta falta de atração significa que os compostos apolares não se dissolvem na água.

Um exemplo de composto apolar é o petróleo. O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos, moléculas compostas por átomos de carbono e hidrogênio. Os átomos de carbono e hidrogênio são apolares, portanto o óleo não se dissolve na água.

A incapacidade dos compostos apolares de se dissolverem na água é importante por uma série de razões. Uma razão é que nos permite separar compostos apolares da água usando um processo chamado extração. A extração é um processo no qual um solvente é usado para dissolver um composto que não é solúvel em água. O solvente é então separado da água e o composto é recuperado.

Outra razão pela qual a incapacidade dos compostos apolares de se dissolverem na água é importante é que ela ajuda a manter a estrutura dos seres vivos. As membranas celulares dos seres vivos são constituídas por uma bicamada fosfolipídica, que é uma camada dupla de fosfolipídios. Fosfolipídios são moléculas que possuem uma cabeça polar e uma cauda apolar. As cabeças polares dos fosfolipídios estão voltadas para fora, onde interagem com a água, e as caudas apolares estão voltadas para dentro, onde interagem entre si. Esse arranjo cria uma barreira que impede que moléculas solúveis em água entrem na célula e que moléculas insolúveis em água saiam da célula.