油和水是两种不相溶的液体，因为它们的分子极性不同。油分子是非极性的，而水分子是极性的。肥皂水中含有一种叫做表面活性剂的物质，它的分子结构中既有亲水性（喜欢水）的部分，也有疏水性（不喜欢水）的部分。当肥皂水加入油和水混合物中时，表面活性剂的亲水性部分会与水分子相互作用，疏水性部分则会与油分子相互作用。这样，表面活性剂分子就会在油和水的交界面上形成一层薄膜，将油和水分子包裹在其中，使它们相互混合。这个过程被称为乳化。因此，加入肥皂水后，油和水就会相溶。