L'eau est un composé constitué de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Les atomes d'hydrogène sont liés à l'atome d'oxygène par le partage d'électrons, appelé liaison covalente.
Parce que les électrons ne sont pas partagés également entre les atomes d'hydrogène et d'oxygène, des parties de la molécule d'eau ont des charges partiellement positives ou partiellement négatives. L'oxygène est un atome plus électronégatif que l'hydrogène, ce qui signifie que l'oxygène attire davantage les électrons que l'hydrogène. Les atomes d'hydrogène légèrement positifs et les atomes d'oxygène légèrement négatifs provoquent la liaison des molécules d'eau entre elles, créant les nombreuses liaisons hydrogène présentes dans l'eau. Ces liaisons hydrogène maintiennent l'eau liquide sur une large plage de températures.
