Polar moleküller, elektronlar, protonlar ve nötronlardan meydana gelen atomların bir araya gelmesiyle oluşur. Elektronlar, genellikle molekülün orbitalleri olarak adlandırılan dış kabuklarda eşit olarak dağılırlar. Ancak, elektronların yörüngelerinde eşit bir dağılıma sahip olmadıkları zaman, polar molekül ortaya çıkar. Polar moleküllerde, dipol olarak adlandırılan molekülün uç kısımları eşit olmayan bir yük taşır.

Polar moleküller suda çözünürken, polar olmayan moleküller yağda çözünür. Örneğin, su ve etanol polar moleküllerdir. Su ve etanol karıştırıldığında, her iki molekülü de içeren homojen bir çözeltinin oluştuğunu görürsünüz, bu durum moleküllerin eşit olarak karıştığını gösterir. Ancak, polar ve apolar molekülleri karıştırmaya çalıştığınızda ne olur? Karışmazlar. Örneğin, su (polar molekül) ve yağ (apolar molekül) karışmaz. Bu, moleküllerin benzer moleküllerle karışma eğiliminde olduklarını gösterir.

Hiç pastanın malzemelerini karıştırmayı denediniz mi? Genellikle pasta karışımına su ve yağ ilave etmeniz gerekir. Bir ölçüm kabında bu iki maddeyi karıştırırsanız, yağ ve su karışmaz; yağ üste çıkarken su ölçüm kabının tabanına yerleşir. Bu durum, polar ve apolar moleküllerin çözüm oluşturmadığına iyi bir örnektir. Bununla birlikte, benzer kutuplu moleküllerin karıştırılması (hem polar hem de polar olmayan) bir çözüm oluşturur.

Bir molekülün polaritesini belirlemek için öncelikle kullanışlı bir periyodik element tablosu almanız gerekir (genellikle kimya kitaplarında bulunur). Tablodan her atomun elektronegatifliğini belirleyin. Moleküldeki atomların elektronegatifliği eşit olduğunda, apolar bir molekülü hemen belirleyebilirsiniz.

Bir molekül, atomların yapısı ve dış yörünge elektronlarının elektronegatifliğinin iptal edecek şekilde dizilmesi durumunda da apolar olabilir. Bu nedenle, molekülün şeklini incelemek gerekir. Genelde, V şeklinde ve piramit şeklindeki moleküller polar moleküllerdir. Doğrusal moleküller apolar olma eğilimindedir.

Su, oksijen ve hidrojen arasındaki elektronegatiflik farklarından dolayı polardır. Oksijen, hidrojene göre oldukça negatiftir. Oksijen negatif yükleri çekerek, molekülün oksijen çevresini, hidrojenin çevresinden daha olumsuz hale getirir. Hidrojen alanı (pozitif yükler), molekülü bükerek, suyun içindeki iki hidrojen atomunun aynı tarafta bulunmasını ve oksijenin etrafındaki negatif bölgeden uzaklaşmasını sağlar.

Glikoz, oksijen ve hidrojen atomlarının düzenlenme şeklinden dolayı polar bir moleküldür. Glikoz, 6 karbon atomu, 12 hidrojen atomu ve 6 oksijen atomundan (C6H12O6) oluşan bir altıgen şekline sahiptir.

Polar moleküller, elektriksel alanlara karşı duyarlıdırlar ve bu özellikleri nedeniyle çeşitli teknolojik uygulamalarda kullanılırlar. Bu moleküller, biyolojik sistemlerde de önemli rol oynarlar. Örneğin, hücre zarları polar ve apolar bölgelerden oluşur, bu da hücrelerin belirli maddeleri seçici olarak geçirmesine olanak tanır.

Polarite ayrıca kimyasal reaksiyonlar üzerinde de büyük bir etkiye sahiptir. Polar moleküller, polar çözücülerde daha iyi çözünürler ve bu, kimyasal reaksiyonların hızını ve verimliliğini etkileyebilir.