El hielo es la forma sólida de agua que se crea cuando el agua se congela a una temperatura de cero grados centígrados, por lo que tiene la misma fórmula química del agua, que es H2O. El agua se compone de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Los tres átomos que forman el agua están covalentemente unidos, lo que significa que sus núcleos están unidos por atracción a electrones compartidos. Forman una estructura específica con el átomo de oxígeno ubicado entre los dos átomos de hidrógeno. Los dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno no se encuentran en una línea recta. El átomo de hidrógeno se dobla uno hacia el otro, lo que forma aproximadamente un ángulo de 105 grados.