Chất khí tan tốt trong nước do có khả năng tạo ra liên kết tương tác với phân tử nước. Điều này xảy ra khi các phân tử khí và phân tử nước tạo ra các lực tương tác như lực Van der Waals hoặc liên kết hydro. Các chất khí có tính phân cực cao và có khối lượng phân tử nhỏ thường tan tốt hơn trong nước.

Về câu hỏi thứ hai, chất khí $CO_2$ (carbon dioxide) là một trong những chất khí tan tốt nhất trong nước lạnh. $CO_2$ có khả năng hòa tan trong nước ở điều kiện áp suất bình thường và tạo thành axit cacbonic yếu.