A água é considerada uma molécula polar porque tem um campo eletromagnético perceptível que é agrupado em torno de um pólo positivo e outro negativo, como um ímã. Isso é resultado da maneira especial que os átomos de um moléculas de água são agrupadas.
Uma molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio ligados a um único átomo de oxigênio. A ligação entre esses átomos é covalente, o que significa que o átomo de oxigênio doa um elétron para cada um dos átomos de hidrogênio e cada um dos átomos de hidrogênio doa seu elétron para o oxigênio. Isso coloca quatro dos oito elétrons da molécula em um lado da molécula.
Os outros dois pares de elétrons normalmente conduziriam os átomos de hidrogênio para lados opostos do oxigênio, o que equalizaria a carga superficial da molécula e impediria a formação de uma assimetria discernível. No caso da água, entretanto, os elétrons não ligados são internos aos pares ligados. O balanço de energia das cargas negativas dos elétrons, portanto, une os átomos de hidrogênio em um lado. A abundância de elétrons carregados negativamente neste local dá à molécula um perfil de carga assimétrico que forma uma polaridade distinta. O resultado disso é que as moléculas de água são levemente atraídas umas pelas outras como ímãs, e que a água é muito boa para dissolver outras substâncias polares, como açúcar e sal.