Le 1-pentanol est plus soluble dans l'eau que le 2-pentanol car le groupe hydroxyle du 1-pentanol peut former des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau. Le 2-pentanol a une solubilité plus faible dans l'eau car le groupe hydroxyle est situé au milieu de la chaîne carbonée, ce qui le rend moins accessible aux molécules d'eau.
La solubilité du 1-pentanol dans l'eau est d'environ 2,7 g/L à 25 °C, tandis que la solubilité du 2-pentanol dans l'eau n'est que d'environ 0,4 g/L à 25 °C.