L'atomo di ossigeno in una molecola d'acqua trasporta una carica negativa parziale, e i due atomi di idrogeno portano una carica parziale positiva. L'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno, quindi in una molecola d'acqua, gli elettroni di legame non sono condivisi in modo uniforme.
Una molecola d'acqua è composta da un atomo di ossigeno accoppiato a due atomi di idrogeno. La molecola è considerata polare a causa della distribuzione irregolare degli elettroni condivisi. L'ossigeno più elettronegativo ossida gli elettroni dall'idrogeno meno elettronegativo, con conseguenti cariche parziali sugli atomi. Le cariche parziali consentono alle molecole d'acqua di formare legami idrogeno con altre molecole d'acqua. Il legame dell'idrogeno nelle molecole d'acqua è responsabile di molte delle proprietà uniche dell'acqua.