ตัวทำละลายขั้วโลกเป็นของเหลวที่มีโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าเล็กน้อยเนื่องจากรูปร่างของมัน ตัวอย่างเช่นน้ำเป็นโมเลกุลที่มีออกซิเจนหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสองอะตอม อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมไม่ได้อยู่ด้านตรงข้ามของออกซิเจน แต่อยู่ที่มุมหนึ่ง สิ่งนี้สร้างความไม่สมดุลเล็กน้อยของประจุไฟฟ้าในโมเลกุลของน้ำหรือที่เรียกว่าขั้ว
เมื่อวางโมเลกุลที่เป็นของแข็งในตัวทำละลายขั้วโลกมันอาจละลายถ้ามีขั้วของตัวเอง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโมเลกุลของของแข็งถูกดึงดูดไปยังประจุไฟฟ้าอ่อนของตัวทำละลาย ตัวอย่างของวัสดุที่มีขั้ว ได้แก่ เกลือและน้ำตาลซึ่งทั้งสองอย่างละลายได้ง่ายในน้ำซึ่งเป็นตัวทำละลายขั้วที่พบมากที่สุดในโลก
โดยปกติตัวทำละลายจะไม่ละลายวัสดุที่ไม่ใช่ขั้วหรือในทางกลับกัน เกลือและน้ำตาลจะไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่เพราะไม่มีประจุไฟฟ้าในการดึงดูดโมเลกุล คำว่า "ชอบชอบ" มักจะถูกใช้เพื่อบันทึกการตั้งค่าของวัสดุขั้วสำหรับตัวทำละลายขั้วโลกและในทำนองเดียวกันสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่ขั้ว มีข้อยกเว้นบางประการที่หาได้ยากสำหรับกฎนี้เนื่องจากตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วอาจมีประจุไฟฟ้าเล็กน้อยซึ่งสามารถเลียนแบบขั้วได้
เมื่อของแข็งถูกวางในตัวทำละลายและละลายโมเลกุลของแข็งจะกระจายตัวหรือกระจายอย่างสม่ำเสมอในตัวทำละลาย ส่วนผสมที่ละลายนี้จะยังคงเสถียรตราบใดที่ตัวทำละลายเพียงพอที่จะล้อมรอบโมเลกุลที่เป็นของแข็ง การตกตะกอนหรือการแยกของแข็งออกจากสารผสมสามารถเกิดขึ้นได้หากมีของแข็งมากกว่าที่จะละลาย สารละลายเหล่านี้เรียกว่าอิ่มตัวและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจทำให้ของแข็งตกตะกอนจากส่วนผสมที่ละลาย
ตัวทำละลายขั้วโลกมักจำแนกตามการระบุค่าคงที่ไดอิเล็กทริกหรือดัชนีขั้วไฟฟ้า ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกคือการวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัวทำละลายในตัวอย่างเปรียบเทียบกับตัวเก็บประจุเปล่าซึ่งเก็บวัสดุไว้ในขณะที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ดัชนีโพลาร์เป็นการวัดความสัมพันธ์ของความสามารถของตัวทำละลายในการละลายวัสดุขั้วมาตรฐานต่างๆ ในการทดสอบทั้งสองค่าคงที่ที่วัดได้หรือดัชนีจะถูกวางไว้ในตารางของตัวทำละลายทั่วไปซึ่งสามารถใช้สำหรับระบุตัวทำละลายสำหรับกระบวนการทางเคมี
ตัวทำละลายอีกประเภทหนึ่งคือสารลดแรงตึงผิวสามารถนำมาใช้ในการสร้างส่วนผสมของวัสดุที่มีขั้วและไม่เป็นขั้ว สารลดแรงตึงผิวเป็นโมเลกุลที่มีขั้วและไม่มีขั้วที่ปลายแต่ละด้าน วัสดุเหล่านี้จะสร้างพันธะโมเลกุลของขั้วปลายที่มีโมเลกุลที่คล้ายกันและคล้ายกับที่ไม่ขั้ว
ตัวอย่างของผลกระทบนี้คือครีมทามือ ตามปกติแล้วน้ำและน้ำมันที่ให้ความมันมันจะไม่ผสมกัน การเพิ่มสารลดแรงตึงผิวทำให้วัสดุที่ไม่ละลายสองชนิดนี้จะทำให้เกิดอิมัลชั่นที่เสถียร น้ำมันและน้ำจะไม่ละลายเพราะไม่ละลายในกันเป็นขั้วและไม่ขั้ว สารลดแรงตึงผิวยึดติดกับวัสดุทั้งสองและพวกมันยังคงอิมัลชันที่เสถียรเป็นเวลานาน
