Polaryzacja wody jest wypadkową netto całkowitego ładunku ujemnego atomu tlenu i ogólnych ładunków dodatnich dwóch atomów wodoru. Rezultatem jest różnica w ładunku lub polaryzacji, od jeden koniec cząsteczki do drugiego.
Zgodnie z podziałem zasobów wodnych stanu Utah, cząsteczka wody jest polarna, ponieważ atom tlenu w górnej części cząsteczki ma bardziej ujemny ładunek, podczas gdy dolna część cząsteczki, w której znajdują się atomy wodoru, ma bardziej dodatni ładunek. Cząsteczka ma ogólny ładunek neutralny, ponieważ dwa ładunki znoszą się nawzajem, ale ładunki nie są równomiernie rozmieszczone w cząsteczce. Cząsteczki wody są przyciągane do siebie poprzez te różnice w polarności, tworząc ważne wiązania wodorowe, które dają wodzie wiele unikalnych właściwości.
polarny charakter wody czyni go niemal uniwersalnym rozpuszczalnikiem; ujemne i dodatnie bieguny cząsteczki reagują z innymi cząsteczkami, aby je rozdzielić. Polaryzacja wody jest również powodem, że lód płynie. Gdy cząsteczki wody zamarzają, wiązania wodorowe między nimi pozostawiają luki między cząsteczkami, zmniejszając gęstość i powodując, że lód staje się lżejszy niż identyczna objętość wody.