As forças que atraem as moléculas de água umas às outras causam tensão superficial. As moléculas de água podem formar ligações de hidrogênio umas com as outras, e cada molécula é atraída por outras ao seu redor. As moléculas na superfície são mais atraídas pela água do que pelo ar circundante, criando tensão superficial.
As ligações formadas pelas moléculas de água na superfície de um volume de água são fortes o suficiente para criar alguns efeitos únicos. Quando a água cai pelo ar em pequenas quantidades, em vez de cair em um riacho, a água tende a formar gotículas esféricas devido à tensão superficial criada pelas ligações de hidrogênio. Conforme a água cai no ar, a gravidade distorce a esfera na forma familiar de gota de chuva. A mesma propriedade permite que objetos leves o suficiente flutuem na superfície da água sem quebrar a superfície. Alguns insetos, por exemplo, podem correr pela superfície de água parada devido ao fato de que seu peso é insuficiente para quebrar a tensão criada pelas ligações de hidrogênio na superfície.
A razão pela qual a água quente parece lavar roupas e pratos mais completamente do que a água fria é devido à tensão superficial. Moléculas de água aquecida vibram e se movem, reduzindo a tensão superficial e permitindo que a água penetre em áreas sujas de roupas ou pratos. Adicionar sabão ou detergente diminui ainda mais a tensão superficial, permitindo que a água sirva como um poderoso solvente.