Typ wiązania, który łączy dwie lub więcej cząsteczek wody, nazywa się wiązaniem wodorowym. Cząsteczki wody są polarne, co oznacza, że mają trochę negatywne i pozytywne obszary w cząsteczce.
Obszar tlenowy cząsteczki wody ma nieco ujemny ładunek, podczas gdy części wodorowe cząsteczki przyjmują nieznacznie dodatnie ładunki. Kiedy częściowa część ujemna tlenu na jednej cząsteczce wody spotyka się z częściową dodatnią stroną wodorową innej cząsteczki wody, powstaje słabe wiązanie. Jedna cząsteczka wody może wiązać wodór z czterema innymi cząsteczkami wody. Wiązanie wodorowe jest stosunkowo słabe, ma tylko około 5 procent wytrzymałości wiązania kowalencyjnego; jednak liczne wiązania wodorowe są w rzeczywistości dość silne. Wiązanie wodorowe wody nadaje mu wyjątkowe właściwości.