Kohlenwasserstoffe lösen sich nicht in Wasser auf, da sie unpolare Verbindungen sind und Wasser ein polares Lösungsmittel ist. Die allgemeine Löslichkeitsregel lautet "Gleiches löst sich gleich", was bedeutet, dass polare Lösungsmittel polare gelöste Stoffe und unpolare Lösungsmittel unpolare lösen gelöst. Das Entfernen eines oder mehrerer Wasserstoffatome aus dem Kohlenwasserstoff, sodass es eine Mehrfachbindung bildet, oder das Ersetzen eines Wasserstoffatoms durch eine andere funktionelle Gruppe erhöht die Polarität und Löslichkeit der organischen Verbindung.
Während sich Wasser und Kohlenwasserstoffe anfangs zu vermischen scheinen, führt das ungestörte Verbleiben des Behälters zur Bildung von zwei Flüssigkeitsschichten. Das eine ist Wasser und das andere ist der Kohlenwasserstoff. Die Dichten von Wasser und Kohlenwasserstoff bestimmen, was übereinander schwimmt. Wissenschaftler verwenden das Wort "unmischbar", um dieses Phänomen zu beschreiben.
Damit sich eine Lösung bilden kann, muss ein Wassermolekül ein Kohlenwasserstoffmolekül stärker anziehen, als der Kohlenwasserstoff für dasselbe Molekül aufweist. Bei der polaren und unpolaren Mischung tritt dies nicht auf und es bilden sich zwei unterschiedliche Schichten. Das Konzept des Gleichen löst Gleiches auf, hat praktische Anwendungen. In der Waschküche lösen sich Waschmittel in Wasser auf, verringern die Polarität und lösen Öle für eine bessere Reinigung. Die Anwendung einer Vorwaschlösung, die leicht polare organische Lösungsmittel enthält, die sich in Wasser auflösen und gleichzeitig genügend unpolare Eigenschaften behalten, um Fettflecken zu lösen, bietet jedoch eine effektivere Methode zur Fleckenentfernung.
