油的密度比水小
油浮在水上的原理主要是因為油的密度比水小。密度是物質單位體積的質量，油的密度比水小意味著相同體積的油比水輕，因此油會浮在水面上。這個原理與木頭能浮在水面上的原理相同，因為木頭也比水輕。
此外，油和水的分子結構不同，油是非極性分子，而水是極性分子。根據相似相溶原理，非極性分子不會溶於極性分子，因此油和水不會相互溶解。油浮在水面上時，由於表面張力的作用，油滴會嘗試將表面積收縮到最小，而圓形具有最小的表面積，所以油通常以圓形浮在水面上。
利用油的密度小於水的原理，可以設計油水分離器來分離油和水，這是一種常見的工業套用。