La disolución del peróxido de hidrógeno en agua es un proceso físico que implica interacciones intermoleculares entre las moléculas polares del peróxido de hidrógeno y las moléculas de agua. El peróxido de hidrógeno es una molécula polar debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos de oxígeno e hidrógeno. Los átomos de oxígeno en el peróxido de hidrógeno tienen una carga negativa parcial (δ-), mientras que los átomos de hidrógeno tienen una carga positiva parcial (δ+).
Cuando se agrega peróxido de hidrógeno al agua, las moléculas polares de agua se alinean e interactúan con las moléculas polares de peróxido de hidrógeno a través de interacciones dipolo-dipolo. La carga parcial positiva de los átomos de hidrógeno en el peróxido de hidrógeno es atraída por la carga parcial negativa de los átomos de oxígeno en el agua y viceversa. Estas interacciones intermoleculares conducen a la disolución del peróxido de hidrógeno en agua.
La disolución del peróxido de hidrógeno en agua también se ve influenciada por otros factores como la temperatura y la presión. Generalmente, la solubilidad del peróxido de hidrógeno aumenta al aumentar la temperatura y disminuye al aumentar la presión. A temperaturas más altas, el aumento de la energía cinética de las moléculas de agua supera las interacciones intermoleculares entre las moléculas de peróxido de hidrógeno, lo que lleva a un mayor grado de disolución. Por otro lado, una presión más alta favorece la formación de agregados de peróxido de hidrógeno, lo que resulta en una menor solubilidad.