Une molécule d'eau est composée de trois atomes. Il y a deux atomes d'hydrogène (H2) et un atome d'oxygène (O) dans chaque molécule d'eau. Les molécules d'eau contiennent également quatre électrons à paires isolées sur l'atome d'oxygène. Cela permet à chaque molécule d'eau de prendre une forme géométrique courbée.
L'eau est une molécule hautement polaire en raison de ses paires d'électrons négatifs sur l'atome d'oxygène. Chaque atome d'hydrogène est légèrement positif, mais dans l'ensemble, les molécules d'eau ont un dipôle négatif dirigé vers le nuage d'électrons au-dessus de la molécule d'oxygène. En raison de la polarisation de l'eau, elle peut interagir avec elle-même et former des liens solides. Les molécules d'eau interagissent les unes avec les autres via des liaisons hydrogène sous ses formes gazeuse, liquide et solide.