La polarité de l'eau est le résultat net de la charge négative globale de l'atome d'oxygène et des charges positives globales des deux atomes d'hydrogène. Le résultat est une différence de charge, ou polarité, de une extrémité de la molécule à l'autre.
Selon la Division des ressources en eau de l'État de l'Utah, une molécule d'eau est polaire car l'atome d'oxygène au sommet de la molécule a une charge plus négative, tandis que le bas de la molécule, où se trouvent les atomes d'hydrogène, a une charge plus positive. La molécule a une charge globale neutre car les deux charges s'annulent, mais les charges ne sont pas uniformément réparties sur la molécule. Les molécules d'eau sont attirées les unes aux autres par ces différences de polarité, formant les importantes liaisons hydrogène qui confèrent à l'eau bon nombre de ses propriétés uniques.
La nature polaire de l'eau en fait un solvant presque universel ; les pôles négatif et positif de la molécule réagissent avec d'autres molécules pour les séparer. La polarité de l'eau est aussi la raison pour laquelle la glace flotte. Lorsque les molécules d'eau gèlent, les liaisons hydrogène entre elles laissent des espaces entre les molécules, ce qui diminue la densité et rend la glace plus légère qu'un volume d'eau identique.
