La fórmula de la ecuación química para el agua se expresa como H2O, pero también es aceptable cuando se muestra como HOH. En esta ecuación, dos átomos de hidrógeno reaccionan con un átomo de oxígeno para formar una sola molécula de H2O.
Cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, y ambos vienen con sus propios conjuntos de electrones. Estos electrones rodean el centro del átomo, dándole una carga positiva o negativa. En las moléculas de agua, los electrones de los átomos de oxígeno e hidrógeno se comparten, lo que le da a la molécula H2O un enlace especial llamado "enlace de hidrógeno". Esta unión especial es la fuente de muchas características familiares del agua, incluida la tendencia a agruparse como un líquido.