H2O é a fórmula química da água. Cada molécula de água tem dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Cada átomo de hidrogênio está ligado ao átomo de oxigênio com uma ligação covalente polar.
Os hidrogênios formam um ângulo de 104,5 graus entre si. O oxigênio tem dois pares de elétrons extras que distorcem a estrutura do ângulo tetraédrico regular de 109,5. O nome científico da água é óxido de dihidrogênio. Uma molécula de água tem carga neutra, mas o átomo de oxigênio é mais negativo porque atrai os elétrons com mais força do que os átomos de hidrogênio. Devido à sua estrutura única, a água é um dos únicos compostos menos densos como um sólido do que como um líquido.