油水混合过程是吸热的，会破坏氢键原有的构象；而非极性基团与水的相互作用是小于氢键间的作用力的，所以无法 。

另外，从电磁力的角度来讲，水分子是极性分子，彼此间有很强的电磁引力。油的分子偏于非极性，电磁性低、很难扩散到水中。就像没磁性的物件很难被磁石吸附，所以两者很难互溶。

早期的文献是通过范德华力来解释水油不溶的原理，认为非极性分子间通过范德华力相互吸引而水分子无法破坏这个力。不过很快就研究发现甲烷分子在水中的范德华力，与其他溶剂中的范德华力差不多，所以认为存在其他作用力。之后的研究才发现，其实是水氢键起了主要作用。

水或者油的溶解性取决于溶剂/溶剂，溶剂/溶质，溶质/溶质分子（原子，离子）间相互作用的强弱。溶解的过程就是溶质分子彼此脱离、挤进溶剂间的过程。

溶解的过程就是溶质分子彼此脱离、挤进溶剂间的过程。由此可以估算出溶解过程的能量变化（溶质/溶剂-溶质/溶质-溶剂/溶剂）。油水不混溶，是因为溶剂/溶质作用太弱；碳酸钙沉淀，是因为溶质/溶质作用太强。相似相容就是描述溶剂/溶质作用的。