Polarno otapalo je tekućina s molekulama koje zbog svog oblika imaju blagi električni naboj. Na primjer, voda je molekula s jednim atomom kisika i dva atoma vodika. Dva atoma vodika nisu na suprotnim stranama kisika, već pod kutom. To stvara blagu neravnotežu električnog naboja u molekuli vode, također poznat kao polaritet.
Kada se čvrsta molekula stavi u polarno otapalo, može se otopiti ako ima vlastiti polaritet. To se događa zato što molekule krutine privlače slabi električni naboji otapala. Primjeri polarnih materijala uključuju sol i šećer, koji se lako otapaju u vodi, najčešćem polarnom otapalu na Zemlji.
Polarno otapalo obično neće otopiti nepolarne materijale, ili obrnuto. Sol i šećer se neće otopiti u većini organskih otapala, jer nema električnog naboja koji bi privukao molekule. Izraz “slično preferira slično” često se koristi da se zabilježi sklonost polarnih materijala prema polarnim otapalima, i slično za nepolarne materijale. Postoje rijetke iznimke od ovog pravila, jer nepolarna otapala mogu imati male električne naboje koji mogu oponašati polarna.
Kada se krutina stavi u otapalo i otapa, čvrste molekule se raspršuju ili ravnomjerno raspoređuju u otapalu. Ova otopljena smjesa će ostati stabilna sve dok ostane dovoljno otapala da okruži čvrste molekule. Taloženje ili odvajanje krutine iz smjese može se dogoditi ako je prisutno više krutine nego što se može otopiti. Te se otopine nazivaju zasićene, a promjene temperature mogu uzrokovati taloženje krutine iz otopljene smjese.
Polarna otapala često se klasificiraju navođenjem njegove dielektrične konstante ili indeksa polariteta. Dielektrična konstanta je mjerenje električnih svojstava otapala u uzorku u odnosu na prazan kondenzator, koji drži materijal dok električna struja prolazi kroz njega. Polarni indeks je relativno mjerenje sposobnosti otapala da otapa različite standardne polarne materijale. U oba ispitivanja, izmjerena konstanta ili indeks se stavlja u tablicu uobičajenih otapala, koja se može koristiti za identifikaciju otapala za kemijske procese.
Druga vrsta otapala, surfaktant, može se koristiti za stvaranje mješavine polarnih i nepolarnih materijala. Surfaktanti su molekule koje su polarne i nepolarne na svakom kraju. Ovi materijali će stvoriti molekularne veze polarnog kraja sa sličnim molekulama, a slično i s nepolarnim krajem.
Primjer ovog učinka je krema za ruke. Voda i masna hidratantna sredstva se obično ne miješaju, a ako se protresu, na kraju će se odvojiti. Dodavanje surfaktanta uzrokuje da dva netopiva materijala tvore stabilnu emulziju. Ulje i voda nisu otopljeni, jer nisu topljivi jedno u drugom, jer su polarni i nepolarni. Surfaktant veže dva materijala i oni ostaju stabilne emulzije tijekom dugog razdoblja.