苯乙酮在水里不容易溶，常温下大概每100克水只能溶解0.1克左右。温度升高一点比如加热到30度，可能多溶解几克，但总体还是算微溶的。要是往水里加乙醇或者丙酮这种能和它混的溶剂，溶解度能翻倍。实验室里常用这个特性来分层分离有机物。

苯乙酮分子结构像两个苯环中间夹个酮基，酮基能和水形成氢键，但两个苯环又像油一样不亲水。这种矛盾让它在水里只能部分溶解。根据《有机化学溶剂手册》数据，20℃时溶解度0.1g/100ml，30℃升到0.3g/100ml，但超过50℃变化不大。苯环越大溶解度越差，比如苯甲醛比苯乙酮更难溶。工业上常用这个特性来筛选溶剂，比如在萃取反应里选苯乙酮和乙醇的混合溶剂，既能溶解目标物质又方便分层。