Το νερό ονομάζεται καθολικός διαλύτης επειδή περισσότερες ουσίες διαλύονται στο νερό από ό, τι σε οποιαδήποτε άλλη χημική ουσία. Αυτό έχει να κάνει με το πόλωση του κάθε μορίου νερού. Η πλευρά υδρογόνου κάθε νερού (Η2O) φέρει ένα ελαφρώς θετικό ηλεκτρικό φορτίο, ενώ η πλευρά του οξυγόνου φέρει ένα ελαφρώς αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Αυτό βοηθά το νερό να διαχωρίσει τις ιονικές ενώσεις στα θετικά και αρνητικά ιόντα τους. Το θετικό μέρος μιας ιοντικής ένωσης προσελκύεται από την πλευρά οξυγόνου του νερού ενώ το αρνητικό τμήμα της ένωσης προσελκύεται από την πλευρά του υδρογόνου του νερού.
Για παράδειγμα, σκεφτείτε τι συμβαίνει όταν το αλάτι διαλύεται στο νερό. Το άλας είναι χλωριούχο νάτριο, NaCl. Το τμήμα νατρίου των ενώσεων φέρει θετικό φορτίο, ενώ το τμήμα χλωρίου φέρει αρνητικό φορτίο. Τα δύο ιόντα συνδέονται με ένα ιοντικό δεσμό. Το υδρογόνο και το οξυγόνο στο νερό, από την άλλη πλευρά, συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Τα άτομα υδρογόνου και οξυγόνου από διαφορετικά μόρια νερού συνδέονται επίσης μέσω δεσμών υδρογόνου. Όταν το άλας αναμειγνύεται με νερό, τα μόρια νερού προσανατολίζονται έτσι ώστε τα ανιόντα οξυγόνου αρνητικού φορτίου να αντιμετωπίζουν το ιόν νατρίου, ενώ τα θετικά φορτισμένα κατιόντα υδρογόνου αντιμετωπίζουν το χλωριούχο ιόν. Αν και οι ιονικοί δεσμοί είναι ισχυροί, η καθαρή επίδραση της πολικότητας όλων των μορίων του νερού είναι αρκετή για να τραβήξει τα άτομα νατρίου και χλωρίου. Μόλις το άλας τραβηχτεί, τα ιόντά του κατανέμονται ομοιόμορφα, σχηματίζοντας μια ομοιογενή λύση.
Εάν πολλοί αλάτι αναμιγνύονται με νερό, δεν θα διαλύονται όλα. Σε αυτή την κατάσταση, η διάλυση συνεχίζεται μέχρις ότου υπάρχουν πάρα πολλά ιόντα νατρίου και χλωρίου στο μείγμα για το νερό για να κερδίσει το ρυμουλκό με αδιάλυτο αλάτι. Τα ιόντα εμποδίζουν τα μόρια του νερού να περιβάλλουν εντελώς την ένωση χλωριούχου νατρίου. Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την κινητική ενέργεια των σωματιδίων, αυξάνοντας την ποσότητα αλατιού που μπορεί να διαλυθεί στο νερό.
Παρά το όνομά του ως "καθολικό διαλύτη" υπάρχουν πολλές ενώσεις νερό δεν θα διαλύσει ή δεν θα διαλύσει καλά. Αν η έλξη είναι υψηλή μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ιόντων σε μια ένωση, τότε η διαλυτότητα θα είναι χαμηλή. Για παράδειγμα, τα περισσότερα από τα υδροξείδια παρουσιάζουν χαμηλή διαλυτότητα στο νερό. Επίσης, τα μη πολικά μόρια δεν διαλύονται πολύ καλά στο νερό, συμπεριλαμβανομένων πολλών οργανικών ενώσεων, όπως λιπών και κηρών.
Εν ολίγοις, το νερό ονομάζεται καθολικός διαλύτης επειδή διαλύει τις περισσότερες ουσίες όχι επειδή διαλύει κάθε ένωση.