È un sistema omogeneo (o miscela fisicamente omogenea) di due o più specie chimiche solide, liquide o gassose (che costituiscono un’unica fase), in cui i componenti, intimamente mescolati tra loro, sono presenti allo stato atomico o molecolare, risultando pertanto inosservabili (grado di dispersione dell’ordine molecolare), e può essere decomposto per mezzo di metodi di separazione chimico-fisici e non meccanici. Una soluzione si differenzia da una generica dispersione perché il soluto è disperso nel solvente (capace di sciogliere) a livello di singole molecole o ioni, ciascuno di essi circondato da molecole di solvente (si parla più precisamente di solvatazione). Quando, in una soluzione, un soluto è presente con atomi, ioni o molecole di dimensioni particolarmente contenute (inferiori ad 1 nm), invisibili anche con l’ausilio del microscopio, si parla di soluzione vera. Altrimenti, quando le dimensioni delle particelle del soluto risultano comprese tra 1 e 1000 nm, si parla di soluzione falsa, o dispersione colloidale.
Per definizione si chiama solvente (o fase disperdente o fase continua) la sostanza (o più specie chimiche solubili tra loro) presente in quantità maggiore e soluto/i (o fase dispersa) la sostanza (o le sostanze) presente in minor quantità. Ci sono diversi tipi di soluzioni:

• soluzioni gassose (gas in gas) vengono normalmente dette miscele gassose con componenti tutti gassosi e miscibili in tutte le proporzioni;
• soluzioni solide (dette leghe) che possono essere costituite da o soluto gassoso disciolto in un solvente solido o soluto liquido disciolto in un solvente solido o soluto solido disciolto in un solvente solido;
• soluzioni liquide in cui un soluto (solido, liquido o gassoso) si scioglie in un liquido (solvente) che è il componente in eccesso;
• soluzioni acquose, in cui il solvente è l’acqua e il soluto qualsiasi sostanza idrosolubile (zucchero, sale, alcool, CO₂, etc.);
• soluzioni cristalline (rocce, leghe);
• soluzioni amorfe (vetri) in cui almeno uno dei componenti è solido.

Nelle soluzioni tra composti ionici e solventi polari (per es., l’acqua) insorgono azioni elettrostatiche tra gli ioni e i poli delle molecole del solvente, così che ogni ione viene a trovarsi circondato da diverse molecole del solvente (viene cioè solvatato). Le soluzioni possono essere ulteriormente distinte in:

• soluzione ideale, quella che si forma dai suoi componenti per semplice processo di diffusione, tra le cui molecole non esistono né forze di attrazione né forze di repulsione;
• soluzione reale, realmente esistente in natura, quella in cui tra le molecole dei componenti esistono forze di attrazione e repulsione che, componendosi con il moto termico disordinato, ne condizionano il comportamento chimico-fisico;
• soluzione diluita, quella in cui la concentrazione relativa di uno dei componenti (solvente) è così grande che la natura termodinamica della miscela risultante è praticamente identica a quella del solvente puro;
• soluzione satura;
• soluzione colloidale che costituisce un colloide;
• soluzione fisiologica;
• soluzione circolante, in agraria, soluzione acquosa che imbeve il terreno e dalla quale le piante, con l’assorbimento radicale, traggono buona parte degli elementi vitali.

Tuttavia in alcuni casi le sostanze sono miscibili, ovvero sono solubili l’una nell’altra in qualsiasi rapporto. In questi casi può essere privo di senso considerare una sostanza come il soluto e l’altra come il solvente. Quando le sostanze sono in differenti stati di aggregazione (nelle condizioni ambientali date) si definisce solvente la sostanza che conserva il suo stato di aggregazione.