La dissolution du peroxyde d'hydrogène dans l'eau est un processus physique qui implique des interactions intermoléculaires entre les molécules polaires du peroxyde d'hydrogène et les molécules d'eau. Le peroxyde d'hydrogène est une molécule polaire en raison de la différence d'électronégativité entre les atomes d'oxygène et d'hydrogène. Les atomes d'oxygène dans le peroxyde d'hydrogène ont une charge partielle négative (δ-), tandis que les atomes d'hydrogène ont une charge partielle positive (δ+).
Lorsque du peroxyde d’hydrogène est ajouté à l’eau, les molécules d’eau polaires s’alignent et interagissent avec les molécules polaires de peroxyde d’hydrogène par le biais d’interactions dipôle-dipôle. La charge partielle positive des atomes d’hydrogène dans le peroxyde d’hydrogène est attirée vers la charge partielle négative des atomes d’oxygène dans l’eau, et vice versa. Ces interactions intermoléculaires conduisent à la dissolution du peroxyde d'hydrogène dans l'eau.
La dissolution du peroxyde d'hydrogène dans l'eau est également influencée par d'autres facteurs tels que la température et la pression. Généralement, la solubilité du peroxyde d’hydrogène augmente avec l’augmentation de la température et diminue avec l’augmentation de la pression. À des températures plus élevées, l’énergie cinétique accrue des molécules d’eau surmonte les interactions intermoléculaires entre les molécules de peroxyde d’hydrogène, conduisant à un degré de dissolution plus élevé. D’un autre côté, une pression plus élevée favorise la formation d’amas de peroxyde d’hydrogène, entraînant une diminution de la solubilité.