液体内的分子分布结构更接近于固体而不是气体。与气体相比，液体中的分子分布结构对溶液性质的影响更大，也更复杂。一个完善的溶液理论须针对分子间作用力，建立相应的分子分布的结构理论，从体系分子的微观参数出发，预测和计算混合物体系的宏观性质。

溶液理论主要是建立在半理论和半经验基础上的。理论基础是关于理想溶液、非理想溶液、活度和活度系数的定义。首先定义溶液的超额性质为实际混合物的混合性质减去理想溶液的混合性质。超额吉布斯自由能和组分活度系数的相互关系为：

式中为摩尔的液体混合物的超额吉布斯自由能；为普适气体常数；为温度；为气体的摩尔数；为组分的活度系数；为组分的系数。

根据液体中是否存在电解质离子，溶液理论主要分为电解质溶液理论和非电解质溶液理论。①电解质溶液理论，对含有电解质的体系，特别是电解质的水溶液体系，以德拜-休克尔理论、皮策模型为主要代表，以及针对含有电解质的混合溶剂体系的克莱格-皮策方程和电解质有序双液体模型。②非电解质溶液理论，对不含电解质的溶液体系。主要有只考虑超额焓变的斯凯洽德-希尔德布兰德模型，考虑三粒子相互作用的马古利斯模型、针对聚合物溶液的弗洛里-哈金斯理论、考虑局部组成的威尔逊模型和非随机双液体模型、考虑分子大小和局部组成浓度的通用似化学模型，以及将分子划分为基团的通用基团活度系数模型。

溶液理论和模型已经可用于计算几乎所有液体混合物的热力学性质，满足化学工业及其相关工业的过程开发设计和模拟计算。