Свойства реальных растворов нередко существенно отличаются от свойств идеальных систем. Многие неидеальные растворы образуются с поглощением или выделением теплоты, изменением объема и теплоемкости, а изменение энтропии не всегда соответствует уравнению для идеальных растворов. Термические, объемные, энтропийные и прочие эффекты неидеальности могут наблюдаться в одной и той же системе.
Среди неидеальных растворов обычно выделяют две группы с относительно простыми свойствами, каждая из которых характеризуется отклонением от идеальности одного из свойств: ΔсмS, ΔсмV или ΔсмH.
Растворы, при образовании которых ΔсмH ≠ 0, ΔсмV = 0, ΔсмS = Δсм, идS, называются регулярными. Это растворы, образованные близкими по размерам неполярными молекулами. Различия в интенсивности сил межмолекулярного взаимодействия для взаимодействий разного типа оказывают влияние на энтальпию, не затрагивая при этом изменение объема и энтропии.
Растворы, для которых ΔсмH = 0, ΔсмV ≠ 0, ΔсмS > Δсм, идS, называются атермальными. Это растворы, образованные молекулами близкой молекулярной природы, но различного размера. Различие в размерах молекул оказывает большее влияние на изменение объема и энтропийный фактор, чем на энтальпию раствора.