水和油不相溶的原因主要歸結於它們分子結構的根本差異和它們性質的不同，具體如下：
水分子具有強極性。水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成，氧原子的存在使得水分子帶有顯著的負極性，而氫原子則帶有正電。這種結構使得水分子具有強烈的相互吸引力，但與非極性或弱極性的油分子難以結合。
油的主要成分是高級脂肪酸甘油酯。這些化合物具有弱極性或非極性，與水分子難以形成有效的相互作用。
根據相似相溶的原理。極性物質傾向於溶解極性物質，而非極性物質則相互溶解。因此，水和油因為分子結構的差異而難以相互溶解。
此外，油和水的密度差異也是油總是浮在水面上的原因。在常溫下，水的密度比油高，導致油比水輕，從而總是浮在水面上。