Woda jest związkiem zbudowanym z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Atomy wodoru są związane z atomem tlenu poprzez dzielenie się elektronami, zwane wiązaniem kowalencyjnym.
Ponieważ elektrony nie są równo dzielone pomiędzy atomami wodoru i tlenu, części cząsteczki wody mają częściowe dodatnie lub częściowe ładunki ujemne. Tlen jest bardziej elektroujemnym atomem niż wodór, co oznacza, że tlen przyciąga elektrony bardziej niż wodór. Lekko dodatnie atomy wodoru i nieznacznie ujemne atomy tlenu powodują, że cząsteczki wody wiążą się ze sobą, tworząc liczne wiązania wodorowe w wodzie. Te wiązania wodorowe utrzymują wodę w szerokim zakresie temperatur.
