La dissoluzione del perossido di idrogeno in acqua è un processo fisico che coinvolge interazioni intermolecolari tra le molecole polari del perossido di idrogeno e le molecole d'acqua. Il perossido di idrogeno è una molecola polare a causa della differenza di elettronegatività tra gli atomi di ossigeno e idrogeno. Gli atomi di ossigeno nel perossido di idrogeno hanno una carica parziale negativa (δ-), mentre gli atomi di idrogeno hanno una carica parziale positiva (δ+).
Quando il perossido di idrogeno viene aggiunto all'acqua, le molecole di acqua polare si allineano e interagiscono con le molecole polari di perossido di idrogeno attraverso interazioni dipolo-dipolo. La carica parziale positiva degli atomi di idrogeno nel perossido di idrogeno è attratta dalla carica parziale negativa degli atomi di ossigeno nell'acqua e viceversa. Queste interazioni intermolecolari portano alla dissoluzione del perossido di idrogeno in acqua.
La dissoluzione dell'acqua ossigenata nell'acqua è influenzata anche da altri fattori come la temperatura e la pressione. Generalmente, la solubilità del perossido di idrogeno aumenta con l'aumentare della temperatura e diminuisce con l'aumentare della pressione. A temperature più elevate, l’aumento dell’energia cinetica delle molecole d’acqua supera le interazioni intermolecolari tra le molecole di perossido di idrogeno, portando ad un grado di dissoluzione più elevato. D'altra parte, una pressione più elevata favorisce la formazione di grappoli di perossido di idrogeno, con conseguente diminuzione della solubilità.