H2O, bardziej znany jako woda, jest związkiem kowalencyjnym. Ten typ związku jest wynikiem atomów, zwykle z niemetalowych pierwiastków, dzielących się elektronami. Woda ma specjalny rodzaj wiązania kowalencyjnego zwanego polarnym wiązaniem kowalencyjnym.
W obrębie wiązań kowalencyjnych orbity elektronów obejmują każdy z atomów w związku. W polarnych związkach kowalencyjnych elektrony są podobnie dzielone pomiędzy atomami w związku, ale elektrony spędzają więcej czasu na orbitowaniu atomu, który ma większe powinowactwo do elektronów. Tylko atomy, które mają dokładnie takie samo powinowactwo elektronowe, mogą dzielić elektrony równomiernie w tym typie związku. W wodzie tlen ma większe powinowactwo elektronowe niż wodór; dlatego elektrony spędzają więcej czasu wokół atomu tlenu niż atomy wodoru.