一種物質（溶質）均勻地分散到另一種物質（溶劑）中，這叫做溶解。溶解包含物理的機械擴散和化學的溶劑化，是一種物理化學過程。物質溶解時常伴隨有熱效應（溶解熱）。例如，燒堿、濃硫酸溶于水時放熱，硝酸銨溶于水時吸熱。非電解質（如糖）溶于水時，為了克服晶體中分子間作用力要吸收能量，它的分子跟水分子發生水合作用時，又要放出能量，兩者的能量差就是該物質的溶解熱。電解質（如食鹽、硝酸鉀、硫酸）溶于水時，為了克服晶體中的離子鍵要消耗能量（對硫酸是克服分子間作用力，并使它電離），產生的離子跟水分子發生水合作用時要放出能量，兩者的能量差就是該物質的溶解熱。兩種液體互溶時，液體的總體積可能縮小（如酒精跟水互溶），可能增大（如苯和醋酸互溶），也可能基本不變（如正己烷和正庚烷互溶）。