1. Polariteit:Ammoniak (NH3) is een polair molecuul, wat betekent dat het een positief uiteinde (het stikstofatoom) en een negatief uiteinde (de waterstofatomen) heeft. Water is ook een polair molecuul, met een positief uiteinde (de waterstofatomen) en een negatief uiteinde (het zuurstofatoom). Door deze polariteit kunnen ammoniakmoleculen sterke waterstofbruggen vormen met watermoleculen. Waterstofbinding is een soort intermoleculaire kracht die optreedt wanneer een waterstofatoom dat covalent gebonden is aan een zeer elektronegatief atoom (zoals stikstof, zuurstof of fluor) wordt aangetrokken door een elektronegatief atoom in een ander molecuul. In het geval van ammoniak en water worden de waterstofatomen van ammoniak aangetrokken door het zuurstofatoom van water, en het stikstofatoom van ammoniak wordt aangetrokken door de waterstofatomen van water.

2. Dipool-dipoolinteracties:Naast waterstofbruggen ervaren ammoniak- en watermoleculen ook dipool-dipoolinteracties. Dipool-dipoolinteracties zijn intermoleculaire krachten die optreden tussen polaire moleculen. Het positieve uiteinde van het ene molecuul wordt aangetrokken door het negatieve uiteinde van een ander molecuul, en omgekeerd. Deze dipool-dipoolinteracties dragen bij aan de oplosbaarheid van ammoniak in water.

3. Ionisatie van ammoniak:Een klein percentage ammoniakmoleculen in water ondergaat ionisatie, waarbij ammoniumionen (NH4+) en hydroxide-ionen (OH-) worden gevormd. Dit ionisatieproces wordt vergemakkelijkt door de hoge diëlektrische constante van water, die een maatstaf is voor het vermogen ervan om de elektrostatische krachten tussen ionen te verminderen. De vorming van ionen verbetert verder de oplosbaarheid van ammoniak in water.

De combinatie van waterstofbruggen, dipool-dipoolinteracties en ionisatie maakt ammoniak zeer oplosbaar in water.