El nombre dado al enlace entre las moléculas de agua es un enlace de hidrógeno. Estos enlaces se producen entre el oxígeno ligeramente negativo de una molécula de agua y el hidrógeno ligeramente positivo de otra molécula de agua. La unión de hidrógeno da al agua propiedades físicas especiales.
Las diferencias en la electronegatividad entre el hidrógeno y el oxígeno conducen a una distribución desigual de los electrones. La electronegatividad mide la fuerza con que un átomo atrae a los electrones. El oxígeno, con su mayor electronegatividad, atrae más a los electrones compartidos, lo que le da al átomo de oxígeno una carga negativa neta parcial. Los electrones compartidos pasan menos tiempo con los átomos de hidrógeno; por lo tanto, las regiones de hidrógeno del agua tienen cargas positivas parciales.