Z makroskopowego punktu widzenia roztwór jest wieloskładnikowym (co najmniej dwuskładnikowym) układem homogenicznym (czyli jednorodnym).
Z mikroskopowego punktu widzenia roztwór jest układem rozproszonym, w którym rozmiary cząstek substancji rozproszonej nie przekraczają 500 nm. Ze względu na stopień rozdrobnienia fazy rozproszonej roztwory dzieli się na roztwory właściwe (rozmiary cząstek do 1 nm) i roztwory koloidalne (rozmiary cząstek rozproszonych: 1 do 500 nm).
Jeden ze składników jest nazywany rozpuszczalnikiem, a pozostałe to substancje rozproszone w nim (rozpuszczone). Za rozpuszczalnik przyjmuje się umownie ten składnik, którego stan skupienia jest taki sam jak stan skupienia roztworu. Jeśli składniki roztworu mają ten sam stan skupienia, to za rozpuszczalnik uznaje się ten składnik, który przeważa ilościowo. Wyjątkowo w roztworach wodnych wodę uważa się za rozpuszczalnik bez względu na jej zawartość w roztworze.
Wnikliwy czytelnik na pewno zauważył, że definicja roztworu nie stanowi, że może nim być wyłącznie układ w stanie ciekłym. Oznacza to dokładnie tyle, że roztwory mogą występować zarówno w stanie stałym (wiele stopów - ale nie wszystkie! - to roztwory), ciekłym, oraz gazowym. W tym ostatnim przypadku należy pamiętać, że układy gazowe składające się z co najmniej dwóch gazów są zawsze roztworami, choć w języku potocznym nazywamy je (o zgrozo!) mieszaninami.
Stosunki ilościowe między substancją rozproszoną a rozpuszczalnikiem określa się przez podanie stężenia roztworu. Stężenia, czyli ilości substancji rozproszonej odniesionej do ilości rozpuszczalnika lub roztworu. Przy czym ilość oznacza tu masę, objętość lub liczność.
Używa się kilku sposobów jego wyrażania.
Stężenie procentowe to wyrażony w procentach udział danej substancji w mieszaninie lub roztworze. Udział ten może być udziałem masowym lub objętościowym (albo mieszanym). Przyjęło się używać określenia stężenie procentowe w odniesieniu do stężenia procentowego masowego. Z definicji wynika arytmetyczna forma określenia tego stężenia:
Jednostką tego stężenia jest kg/kg wyrażany w postaci setnych części (czyli procentów) i zapisywany symbolem %.
Kiedy taki sposób wyrażania stężenia odnosi się do stosunków objętościowych obligatoryjnie używa się określenia stężenie procentowe objętościowe, definiuje analogicznie do masowego (zamiast mas używa się objętości), a zapisuje się jednostkę w postaci %obj. lub %vol..
Stężenie molowe informuje o liczności ns substancji rozproszonej w roztworze o objętości Vr-ru = 1 dm3. Definiowane jest przez zależność:
Jednostką stężenia molowego w układzie jednostek SI jest mol/dm3. W praktyce często stosuje się rozmaite jednostki objętości. Dlatego należy pamiętać, że 1 dm3 = 1 l = 1000 cm3 = 1000 ml. Należy bezwzględnie pamiętać, że stężenie molowe (choć zalecane przez IUPAC jako podstawowy sposób wyrażania stężenia substancji w roztworach) jest zależne od temperatury roztworu. Ilościowe posługiwanie się takim roztworem wymaga zatem nie tylko dokładnego odmierzania objętości, ale również stosowania roztworu w temperaturze, w której został on zmianowany (tj. w której oznaczono jego stężenie). Określenie roztwór dwumolowy kwasu solnego (w zapisie: 2m r-r HCl, albo 2m HCl) jest równoznaczne z określeniem stężenia HCl w tym roztworze jako dokładnie równego 2 mol/dm3.
Ułamek molowy określa liczność składnika ni wobec liczności całego układu. Definiowany jest analogicznie jak ułamek masowy, ale zamiast mas operuje licznościami:
Jest wielkością bezwymiarową, ale w przypadku gdy przyjmuje szczególnie niskie wartości używa się umownych jednostek:
(ang. parts per million) ppm = 1·10-6,
(ang. parts per billion) ppb = 1·10-9 lub
(ang. parts per trillion) ppt = 1·10-12
Do rozwiązywania rozmaitych problemów związanych z roztworami warto pamiętać o związku objętości z masą roztworu przez gęstość:
Jednostką gęstości w układzie SI jest kg/m3. Częściej stosowaną jest jednak g/cm3. Warto przy tym pamiętać, że 1g/cm3 = 1000 kg/m3