A água é um solvente versátil porque dissolve mais substâncias do que qualquer outro líquido. Como uma molécula polar, com o lado do oxigênio tendo uma carga negativa e o lado do hidrogênio tendo uma carga positiva, a água pode se ligar a íons e outras moléculas polares, dissolvendo-os.
A maioria das substâncias polares colocadas na água são dissolvidas. Por exemplo, água e cloreto de sódio, ou sal de cozinha, interagem tão fortemente que a água separa as forças iônicas que mantêm o sódio e o cloro juntos. Cada átomo de cloro é atraído por hidrogênio e cada átomo de sódio é atraído por oxigênio.
Embora a água seja frequentemente referida como o "solvente universal", existem muitas substâncias que a água não consegue dissolver. Líquidos apolares, como óleos, não podem ser dissolvidos em água, pois as moléculas de água são atraídas por outras moléculas de água com mais força do que pelo óleo. Isso resulta em uma separação claramente definida entre as moléculas de água parada e de óleo, onde o óleo menos denso fica sobre a água mais densa. Os plásticos não polares não se dissolvem na água pelo mesmo motivo, o que resultou em grandes concentrações de materiais plásticos como sacolas de compras, copos, latas de gasolina e garrafas nos oceanos e vias navegáveis do mundo.
