Die Erklärung weshalb die Carboxylgruppe der Säuren polar ist, nimmt ihren Ursprung in der Elektronegativität. Da Sauerstoff elektronegativer als Kohlenstoff ist, halten sich die Bindungselektronen der C-O-Bindung wahrscheinlicher in der Nähe des Sauerstoffkerns auf. Dadurch kann man dem C-Atom eine positive Partialladung zuordnen, während das O-Atom eine negative Partialladung hat. Diese Aussage gilt sowohl für die Carbonyl- als auch die Hydroxygruppe der Carboxylfunktion.
Die unpolaren Alkylreste an der Säure können nicht polar sein, da es sich hierbei um eine „C-Kette“ handelt und keine Differenz der Elektronegativitäten der C-Atome vorhanden ist.
Um die Wasserlöslichkeit zu erklären, muss man auf die polaren und unpolaren Anteile achten. Wasser ist ein polares Lösungsmittel, wodurch sich in diesem am besten polare Substanzen durch beispielsweise Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen lösen. Der unpolare Alkylrest löst sich nicht, wodurch die Löslichkeit mit größer werdendem Alkylrest abnimmt. Damit ist sie bei Methansäure am größten und bei Butansäure am kleinsten.
