Miscibilitatea este capacitatea a două lichide de a se amesteca cu fiecare pentru a forma o soluție omogenă. Apa și etanolul, de exemplu, sunt miscibile. Ele pot fi amestecate în orice proporție, iar soluția rezultată va fi limpede și va prezenta o singură fază. Pe de altă parte, uleiul și apa sunt nemiscibile. Un amestec de ulei vegetal și apă se va separa întotdeauna în două straturi sau faze și nu se va dizolva unul în celălalt.
Miscibilitatea este adesea exprimată ca % în greutate/greutate sau în greutate a unui solvent în 100 g de soluție finală. Dacă doi solvenți sunt total miscibili în toate proporțiile, miscibilitatea lor este de 100%. Alți solvenți sunt doar parțial miscibili, ceea ce înseamnă că doar o parte se va dizolva în apă.
Eterul dietil, de exemplu, este parțial miscibil cu apa. Până la 7 grame de dietil eter se vor dizolva în 93 g de apă pentru a da o soluție de 7% (greutate/greutate). Dacă se adaugă mai mult dietil eter, un strat separat de dietil eter va apărea plutind deasupra apei. Majoritatea solvenților prezintă o oarecare miscibilitate între ei, deși poate fi foarte scăzută.
Majoritatea lichidelor întâlnite în viața de zi cu zi sunt fie pe bază de apă, numite apoase, fie organice, ceea ce în sens chimic înseamnă că conțin atomi de carbon. Acestea pot fi, în general, împărțite în două clase mari. Sunt fie hidrofile, „iubitoare de apă”, fie lipofile, „iubitoare de grăsimi”. Solvenții lipofili sunt miscibili cu solvenții cu hidrocarburi, adică solvenții care conțin doar carbon și hidrogen, cum ar fi grăsimile și uleiurile. Solvenții hidrofili sunt miscibili cu apa.
Solvenții hidrofili conțin, în general, alte tipuri de atomi, cum ar fi oxigenul și azotul, care îi fac capabili să se lege de hidrogen cu moleculele de apă. Un solvent hidrofil poate fi denumit și lipofob, „de frică de grăsime”, în timp ce solvenții lipofili sunt hidrofobi, „de teamă de apă”. Termenii folosiți este o chestiune de context.
Solvenții nemiscibili, cei care nu se amestecă, sunt utilizați în procesul chimic de extracție lichid/lichid, unde compușii de interes pot fi separați profitând de solubilitățile lor diferite în apă și un solvent lipofil. De exemplu, dacă un amestec de vitamina C, care este foarte solubil în apă, și vitamina E, care este solubil în grăsimi, este agitat cu un amestec nemiscibil de apă și hexan, un solvent cu hidrocarburi foarte lipofil, vitamina C se va colecta în strat apos în timp ce vitamina E se va colecta în stratul de hexan. Lăsate să stea, cele două straturi se separă și pot fi izolate cu ușurință, iar vitaminele recuperate prin evaporarea solvenților.