O átomo de oxigênio na molécula de H2O é hibridizado com sp3. Isso ocorre porque quando o oxigênio está ligado a duas moléculas, como na água, os três orbitais 2p e o orbital 2s se combinam para criar quatro orbitais híbridos sp3.
Para fazer água, o átomo de oxigênio forma ligações covalentes com cada átomo de hidrogênio. Ligações covalentes ocorrem quando dois átomos compartilham elétrons para formar uma ligação forte. Os outros pares de elétrons do oxigênio vão para orbitais não-ligantes. Os pares de elétrons não ligados ainda ocupam espaço e exercem força nos outros orbitais, então, em vez de serem planos, o ângulo da ligação hidrogênio-oxigênio-hidrogênio na água é de 105 graus. Essa geometria de ligação é chamada de tetraedro distorcido.
