תמיסה היא תערובת אחידה של שני מרכיבים. המרכיב הראשי נקרא הממס ואילו המרכיב המשני נקרא המומס. בהתאם למצבו הפיזיקלי של הממס, תמיסה יכולה להיות מוצק, לדוגמה כמו סגסוגת של נחושת, גז כמו אוויר, ונוזל כמו תמיסת מלח.בתמיסות נוזליות יכולים גם להיות גזים או נוזלים אחרים המעורבבים בממס הנוזלי. אם הממס הוא מים, התמיסה נקראת מימית. מומס המומס בממס שאיננו מים, כגון יוד בפחמן טטרכלוריד, יוצר תמיסה לא מימית.ממס אחד אינו יכול להמיס את כל המומסים. מלח יימס במים, אך שמן לא יתפרק. לכן על מלח נאמר שהוא מסיס, בעוד ששמן אינו מסיס במים.מסיסות היא הכמות המקסימלית של מומס שתתמוסס בכמות נתונה של ממיס בטמפרטורה מסוימת. מסיסות תלויה הן בכוחות הבין-מולקולריים הפועלים בין מולקולות הממס והמומס והן בנטייה להתערב, המונעת מעלייה באנטרופיה של המערכת. אנטרופיה היא מדד תרמודינמי של פיזור אנרגיה או הפרעה אנרגטית.תהליך מתרחש באופן ספונטני כאשר יש עלייה בסך כל האנטרופיה. חשבו על שני גזים שמפריד ביניהם חוצץ. אם החוצץ מוסר, שני הגזים מתערבבים באופן ספונטני לכדי תמיסה אחידה אחת.בטמפרטורה נמוכה ובטמפרטורה בינונית, לא פועלים כוחות בין-מולקולריים משמעותיים בין המולקולות המרכיבות אותם. לכן הגזים מתנהגים כגזים אידיאליים. כאן יצירת תמיסה אינה מפחיתה את האנרגיה הפוטנציאלית של האטומים אך האנרגיה הקינטית שלהם ניתן כעת לפיזור על פני נפח גבוה.פיזור זה של אנרגיה מעלה את האנטרופיה של כל אחד מהגזים, והופך את יצירת התמיסה לתהליך ספונטני.