Une molécule polaire est une particule constituée de deux atomes ou plus liés de manière covalente avec une distribution asymétrique des charges. Cela se produit dans les molécules asymétriques le long d'au moins un axe lorsqu'un côté contient des atomes avec un plus grande électronégativité que l'autre côté. Il en résulte que les électrons partagés passent plus de temps sur le côté avec une plus grande électronégativité, ce qui fait que ce côté a une charge négative plus importante la plupart du temps.
L'eau est l'une des molécules polaires les plus connues et les plus courantes sur Terre. Dans l'eau, deux atomes d'hydrogène sont liés à un atome d'oxygène. Cependant, les atomes d'hydrogène se lient à un angle inférieur à 180 degrés, ce qui donne un côté oxygène et un côté hydrogène de chaque molécule. L'atome d'oxygène a une plus grande électronégativité que les atomes d'hydrogène et reçoit ainsi une plus grande part des électrons partagés de la molécule. Cela signifie que le côté hydrogène est plus chargé positivement que le côté oxygène. Les molécules d'eau à proximité auront tendance à s'aligner les unes à côté des autres, chaque côté oxygène faisant face au côté hydrogène de l'autre en raison de ces charges opposées. Toute molécule polaire aura tendance à agir de la même manière. Lorsque l'eau ou un composé polaire similaire gèle, le réseau cristallin qu'elle forme a toujours tendance à donner une exposition maximale de chaque côté positif aux côtés négatifs adjacents.