A víz és az olaj a polaritásbeli különbségek miatt nem lépnek kölcsönhatásba. A víz poláris molekula, míg az olaj nem. A víz polaritása nagy felületi feszültséget kölcsönöz neki. A polaritásbeli különbség az olajat vízben is oldhatatlanná teszi. A szappanok kihasználhatják ezeket a különbségeket a kétféle molekula szétválasztására, ezáltal megkönnyítve a tisztítási folyamatot.
Polaritás
Egy poláris molekula elektrosztatikus potenciálja egyenetlenül oszlik meg a molekulában. Az ebből eredő elektromos potenciálkülönbséget dipólusmomentumnak nevezzük. A vízmolekula két oxigénatomhoz kötött hidrogénatomból áll. Az oxigénatom erős vonzó erőt fejt ki a molekula elektronjain. A vízmolekula hajlított alakú, ahol a negatív töltés az oxigénatom körül, a nettó pozitív töltés pedig a hidrogénatomok körül koncentrálódik. Ez a víznek nettó dipólusmomentumot ad. Az olajmolekulák viszont nem polárosak. Az olajmolekula egyetlen helyén sincs nettó töltés.
Felületi feszültség
A víz polaritása lehetővé teszi hidrogénkötések kialakítását más molekulákkal. Hidrogénkötésben a negatív oxigéndipól egy másik vízmolekulából vonzza a pozitív hidrogéndipólust. Az így létrejövő kötéseket hidrogénkötéseknek hívják, és ezek hozzájárulnak a víz magas felületi feszültségéhez. A felületi feszültség megváltoztatása érdekében melegítheti a vizet. Ez az alacsony felületi feszültség lehetővé teszi a víz kisebb terekbe jutását, mintha nagyobb a felületi feszültsége.
Oldékonyság
Két molekula relatív polaritása közvetlenül kapcsolódik oldhatóságukhoz. Általában az oldatok hasonló polaritású molekulákat tartalmaznak. Ezért az olaj vízben nem oldódik. Valójában azt mondják, hogy az olaj hidrofób vagy "vízgyűlölő". A vízmolekula nettó töltése nem vonzza a semleges olajmolekulákat, és fordítva. Ezért az olaj és a víz nem keveredik. Ha összekapcsolja a kettőt, akkor észreveszi, hogy külön rétegeket hoznak létre egy csészében.
Szappanok
A szappanok kihasználják a víz és az olaj közötti molekuláris különbségeket. A szappanmolekula egy része nem poláros, ezért keveredhet olajjal. A szappanmolekula másik része poláris, ezért kölcsönhatásba léphet a vízmolekulákkal. Ez a kölcsönhatás segíti a vízmolekulák közötti felületi feszültség és hidrogénkötés gyengítését. Ezenkívül a szappanmolekulák nem poláros végei vonzódnak a nem poláros olaj- és zsírmolekulákhoz. Ez létrehoz egy gömbszerű szerkezetet, amelyet micellának hívnak, ahol az olaj- vagy zsírmolekulák állnak a középpontban, és a vizet kint tartják.