Las fuerzas que atraen las moléculas de agua entre sí causan tensión en la superficie. Las moléculas de agua pueden formar enlaces de hidrógeno entre sí, y cada molécula es atraída por quienes la rodean. Las moléculas en la superficie son más atraídas por el agua que el aire circundante, lo que crea tensión en la superficie.
Los enlaces formados por las moléculas de agua en la superficie de un volumen de agua son lo suficientemente fuertes como para crear algunos efectos únicos. Cuando el agua cae a través del aire en pequeñas cantidades, en lugar de caer en una corriente, el agua tiende a formar gotitas esféricas debido a la tensión superficial creada por los enlaces de hidrógeno. A medida que el agua cae a través del aire, la gravedad distorsiona la esfera en la forma familiar de gota de lluvia. La misma propiedad permite que los objetos que son lo suficientemente ligeros para flotar en la superficie del agua sin romper la superficie. Algunos insectos, por ejemplo, pueden correr a través de la superficie del agua sin gas debido a que su peso es insuficiente para romper la tensión creada por los enlaces de hidrógeno en la superficie.
La razón por la que el agua caliente parece lavar la ropa y los platos más completamente que el agua fría se debe a la tensión superficial. Las moléculas de agua calentadas vibran y se mueven, reduciendo la tensión superficial y permitiendo que el agua penetre en áreas sucias de ropa o platos. Agregar jabón o detergente disminuye aún más la tensión superficial, permitiendo que el agua sirva como un solvente poderoso.