多数情况下由水与非挥发性成分组成，因此避免了挥发性有机成分的使用。多年来，他们作为非至变性且温和的分离介质被应用于生物技术领域。最近，他们被用于金属离子分离、环境修复、冶金应用并作为一种反应介质。
介绍.在1896年，马丁努斯·威廉·拜耶林克首次发现由一种水溶性聚合物——琼脂与可溶性淀粉或白明胶所组成的溶液是“互不亲和”的。经混合，他们被分成了两个不混溶的相。后续的科学研究使得更多其他的双水相系统被发现，其中研究最多的是聚乙二醇（PEG）-右旋糖酐系统。其他可以形成双水相的系统有