السبب في أن الزيت لا يختلط بالماء هو اختلاف الخصائص الكيميائية بينهما؛ جزيئات الماء قطبية، بمعنى أن لها شحنات موجبة وسالبة مما يسمح لها بالارتباط مع جزيئات ماء أخرى عبر روابط هيدروجينية قوية. أما جزيئات الزيت فهي غير قطبية، تتكون من سلاسل هيدروكربونية لا تحوي شحنات، ولذلك لا تستطيع التفاعل مع الماء أو كسر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء. بسبب هذه الاختلافات تنفر جزيئات الزيت والماء من بعضها البعض، فلا يختلط الزيت بالماء بل يطفو الزيت على سطح الماء، حيث تكون قوى التوتر السطحي للماء أيضاً عاملاً يجعل الجزيئات تبقى منفصلة.
يمكن خلط الزيت والماء مؤقتاً باستخدام مستحلبات مثل الصابون أو المنظفات التي تحتوي على جزيئات لها أطراف قطبية وأخرى غير قطبية، مما يسمح بربط الزيت بالماء، لكن في الحالة الطبيعية يبقى الزيت منفصلاً عن الماء بسبب اختلاف القطبية وقوة التوتر السطحي.
باختصار، الزيت والماء لا يختلطان بسبب اختلاف القطبية ، حيث جزيئات الماء قطبية وجزيئات الزيت غير قطبية، وعدم قدرة الزيت على كسر روابط الهيدروجين في الماء، مما يؤدي إلى تنافرهما وانفصالهما عند خلطهما.
