Cele două atomi de hidrogen din molecula de apă sunt legați prin două legături covalente polare la atomul de oxigen. Legăturile covalente polare determină o încărcare parțială pozitivă pe atomii de hidrogen și una negativă pe atomul de oxigen. Aceste încărcări parțiale rezultă în formarea a patru legături hidrogen între moleculele de apă vecine, care împărtășesc electronii lor nepereche.