L'acqua è un solvente versatile perché scioglie più sostanze di qualsiasi altro liquido. Come una molecola polare, con il lato dell'ossigeno che ha una carica negativa e il lato dell'idrogeno che ha una carica positiva, l'acqua può legarsi agli ioni e ad altre molecole polari, sciogliendoli.
La maggior parte delle sostanze polari poste nell'acqua si dissolvono. Per esempio, acqua e cloruro di sodio, o sale da cucina, interagiscono così fortemente che l'acqua rompe le forze ioniche che tengono insieme il sodio e il cloro. Ogni atomo di cloro è attratto dall'idrogeno e ogni atomo di sodio è attratto dall'ossigeno.
Sebbene l'acqua sia spesso definita il "solvente universale", ci sono molte sostanze che l'acqua non può dissolvere. I liquidi non polari, come gli oli, non possono essere disciolti nell'acqua, poiché le molecole d'acqua sono attratte da altre molecole d'acqua in modo più forte rispetto all'olio. Ciò si traduce in una separazione ben definita tra le molecole di acqua naturale e olio, dove l'olio meno denso si trova sopra l'acqua più densa. Le materie plastiche non polari non si sciolgono nell'acqua per lo stesso motivo, il che ha portato a grandi concentrazioni di materiali plastici come borse per la spesa, tazze, lattine di benzina e bottiglie negli oceani e nei corsi d'acqua del mondo.