Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis model mental siswa pada pembelajaran topik Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit dengan menggunakan model Learning Cycle 8E. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian kualitatif, dan siswa di kelas X MIA 5 merupakan subjek di dalam penelitian ini. Pelaksanaan penelitian terdiri dari kegiatan observasi pembelajaran serta analisis profil model mental siswa pada topik larutan elektrolit dan nonelektrolit dengan menggunakan model Learning Cycle 8E. Pembelajaran dengan model Learning Cycle 8E dilakukan selama 4 pertemuan (8 jam pelajaran). Model tersebut terdiri dari 8 tahap pembelajaran yakni (1) Engage, siswa menganalisis soal studi kasus; (2) Explore, siswa mengeksplorasi pengetahuan awal; (3) E-Search, siswa mencari informasi yang sesuai di berbagai sumber referensi; (4) Elaborate, siswa menguraikan pemikiran awal; (5) Exchange, siswa bertukar pikiran dengan teman melalui diskusi kelompok; (6) Extend, siswa mengkonstruksi pemahaman yang dimilikinya setelah berdiskusi; (7) Evaluate, siswa mengevaluasi pemahamannya melalui dialog dengan guru; (8) Explain, siswa menjelaskan pemahaman yang terbentuk secara menyeluruh. Data pada penelitian ini diperoleh melalui lembar kerja siswa dan wawancara mendalam pada siswa. Berdasarkan hasil penelitan diperoleh profil model mental siswa kelas X MIA 5 SMAN 42 Jakarta yakni sesuai dengan konsep pada dan tidak sesuai dengan konsep. Hasil penelitian juga menunjukkan pemahaman siswa pada pembelajaran Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit mengalami peningkatan dari tahap Explore hingga tahap Explain.