疏水性分析主要關注物質與水之間的相互作用。在化學中，疏水性指的是一個分子（疏水物）與水互相排斥的物理性質。疏水性分子偏向於非極性，因此它們在水中通常會聚成一團，而水在疏水性溶液的表面時則會形成一個很大的接觸角而成水滴狀。
疏水性通常也可以稱為親脂性，但這兩個詞並不全然是同義的。即使大多數的疏水物通常也是親脂性的，但還是有例外，如矽橡膠和碳氟化合物。
疏水性現象的性質理論根據熱力學的理論，物質會尋求存在於最低能量的狀態，而氫鍵便是個可以減少化學能的辦法。水是極性物質，並因此可以在內部形成氫鍵，這使得它有許多獨別的性質。但是，因為疏水物不是電子極化性的，它們無法形成氫鍵，所以水會對疏水物產生排斥，而使水本身可以互相形成氫鍵。這即是導致疏水作用（這名稱並不正確，因為能量作用是來自親水性的分子）的疏水效應，因此兩個不相溶的相態（親水性對疏水性）將會變化成使其界面的面積最小時的狀態。此一效應可以在相分離的現象中被觀察到。
在生物學中，通過分析可以得到蛋白質的親疏水區域。疏水性對應於將胺基酸殘基從非極性相轉移到水相的自由能的改變，反映了殘基的側鏈無法與水接觸的程度，是穩定蛋白質結構的一個重要因素。
此外，疏水性還與固體表面對於液體的潤濕性有關。通常表面潤濕性用接觸角來衡量，如果液體能夠潤濕材料表面，則稱為親水或親油表面；如果液體不能潤濕材料表面，則稱為疏水或疏油表面。