Cząsteczki wody mają wiązania kowalencyjne. Każda cząsteczka składa się z dwóch wiązań kowalencyjnych wodoru i tlenu. Jednak gdy cząsteczki wody są ułożone razem, tak jak zwykle, atomy wodoru w każdej cząsteczce mogą tworzyć wiązania wodorowe z atomem tlenu innych cząsteczek.
Atomy wodoru i tlenu mają różne wartości elektroujemności, czyli siłę przyciągania elektronów. Prowadzi to do wiązań dipolowych, w których atomy wodoru są nieznacznie dodatnie, a atom tlenu jest nieznacznie ujemny.
Podczas gdy wiązanie wodorowe można nazwać wiązaniem po imieniu, nie jest ono prawdziwą więzią. Jest to jednak silniejsza interakcja między atomami wodoru i atomami tlenu różnych cząsteczek.