O átomo de oxigênio em uma molécula de água carrega uma carga parcial negativa, e os dois átomos de hidrogênio carregam uma carga parcial positiva. O oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio, portanto, em uma molécula de água, os elétrons de ligação não são compartilhados igualmente.
Uma molécula de água é composta por um átomo de oxigênio emparelhado com dois átomos de hidrogênio. A molécula é considerada polar devido à distribuição desigual dos elétrons compartilhados. Quanto mais oxigênio eletronegativo rouba os elétrons do hidrogênio menos eletronegativo, resultando em cargas parciais nos átomos. As cargas parciais permitem que as moléculas de água formem ligações de hidrogênio com outras moléculas de água. A ligação de hidrogênio nas moléculas de água é responsável por muitas das propriedades únicas da água.