V kemiji, ko se snov, znana kot topljenec, raztopi v drugi, znani kot topilo, se imenuje raztopina. Solvatacija je proces, pri katerem med tem pride do kemične reakcije in tako topljenec kot topilo se združita, da tvorita šibke kovalentne elektronske vezi. Proces topljenja je tesno povezan z raztapljanjem in topnostjo, s tehnično razliko, da v raztopini ustvari stabilno stanje, kjer se ionski naboji topljenca in topila medsebojno izničijo, da tvorijo celoten nevtralen naboj.
Čeprav je solvatacijski model mogoče uporabiti tudi za netopen material, kjer potekajo procesi ionske izmenjave na trdni površini, ga najpogosteje opazimo v vodnih raztopinah. V kemiji velja za pomemben proces, ki ga je treba razumeti, saj se večina kemičnih reakcij odvija v stanju raztopine. V biologiji v bistvu vse biokemične reakcije v človeškem telesu potekajo tudi v raztopini na vodni osnovi, zato je solvatacijo še pomembneje razumeti.
Običajni proces raztapljanja vode, znan tudi kot hidratacija, neposredno vpliva na varnost mestne oskrbe z vodo. Voda, ki jo občine prečiščajo za pitno in druge namene, ni čista voda in lahko v resnici zaradi hidracije ostane v njej več raztopljenih trdnih snovi, kot je bila sprva. To je zato, ker molekule vode na splošno vsebujejo dovolj ionske energije za razgradnjo strukture ionskih trdnih snovi kristalne mreže, kot je natrijev klorid.
Postopek solvatacije poteka samo pri polarnih topilih, med katerimi je voda. Polno topilo je kemikalija, pri kateri obstaja trajna ločitev pozitivnih in negativnih nabojev ali kjer središče nabojev ni uravnoteženo. Za polarna topila naj bi imeli visoke dielektrične konstante ali močno sposobnost koncentriranja električnega toka. Drugi primeri polarnih topil vključujejo etanol, butanol in mravljinčno kislino.
Ko pride do procesa solvatacije, se spremenijo tudi ravni solvatacijske energije. Energija se sprosti, ko se topilo uskladi s prostimi ioni, kar je znano kot energija ligacije. Ko se ioni razpršijo v topilu, je energija vezana v procesu, znanem kot energija disperzije.
Nekatere snovi lahko sprostijo velike količine energije v obliki toplote, ko pride do solvatacije v vodi, merjeno v kilogram-joulih/mol, druge pa sproščajo zelo malo, odvisno od njihove molekularne strukture. Molarna entalpija ali vsebnost toplote aluminijevega klorida AlCl3 je -373.63 kJ/mol, medtem ko je žveplova kislina, H2SO4, ena tretjina te ravni pri -95.28 kJ/mol, kar jih kategorizira kot sproščanje velike količine energije v raztopina vode. Primeri molekul, ki sproščajo majhne molarne entalpije, vključujejo litijev nitrat, LiNO3, pri -2.51 kJ/mol in kalijev klorid, KCl, pri -17.22 kJ/mol.