1. Hydratatie: Watermoleculen zijn polair, wat betekent dat ze aan de ene kant een lichte positieve lading hebben (waterstofatomen) en aan de andere kant een lichte negatieve lading (zuurstofatoom). Wanneer een ionische verbinding, zoals natriumchloride (NaCl), aan water wordt toegevoegd, raken de positieve natriumionen (Na+) omgeven door de negatieve zuurstofatomen van watermoleculen, terwijl de negatieve chloride-ionen (Cl-) omgeven worden door de positieve waterstofatomen van watermoleculen. Dit proces van het omringen van ionen met watermoleculen staat bekend als hydratatie.

2. Dissociatie: Sommige stoffen, zoals zouten, zuren en basen, ondergaan dissociatie wanneer ze in water worden opgelost. Tijdens dissociatie vallen ionische verbindingen uiteen in hun samenstellende ionen. Wanneer NaCl bijvoorbeeld oplost in water, scheiden de natrium- en chloride-ionen zich af en worden ze omgeven door watermoleculen. Op dezelfde manier dissociëren de waterstofionen (H+) en chloride-ionen wanneer zuren zoals zoutzuur (HCl) in water oplossen.

3. Ionisatie: In sommige gevallen kunnen stoffen ionisatie ondergaan wanneer ze in water worden opgelost. Ionisatie vindt plaats wanneer neutrale moleculen elektronen winnen of verliezen, wat resulteert in de vorming van ionen. Wanneer ammoniak (NH3) bijvoorbeeld oplost in water, accepteert een klein aantal moleculen een waterstofion (H+) uit water, waardoor ammoniumionen (NH4+) en hydroxide-ionen (OH-) worden gevormd.

4. Waterstofbinding: Watermoleculen vormen waterstofbruggen met elkaar vanwege het elektronegativiteitsverschil tussen zuurstof- en waterstofatomen. Wanneer stoffen in water oplossen, kunnen ze ook deelnemen aan waterstofbruggen met watermoleculen. Deze interactie draagt ​​bij aan de oplosbaarheid van veel polaire moleculen, zoals alcoholen en suikers.

Als gevolg van deze processen vormen opgeloste stoffen een homogeen mengsel met water, waardoor een oplossing ontstaat. De eigenschappen van de oplossing, zoals kleur, smaak en geleidbaarheid, zijn afhankelijk van de aard van de opgeloste stof en de interacties ervan met watermoleculen.