La formule d'équation chimique pour l'eau est exprimée en H2O, mais est également acceptable lorsqu'elle est affichée en HOH. Dans cette équation, deux atomes d'hydrogène réagissent avec un atome d'oxygène pour former une seule molécule de H2O.
Chaque molécule d'eau est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène et les deux sont livrés avec leurs propres ensembles d'électrons. Ces électrons entourent le centre de l'atome, lui donnant une charge positive ou négative. Dans les molécules d'eau, les électrons des atomes d'oxygène et d'hydrogène sont partagés, ce qui confère à la molécule H2O une liaison spéciale appelée « liaison hydrogène ». Ce lien spécial est à l'origine de nombreuses caractéristiques familières de l'eau, y compris la tendance à se regrouper sous forme de liquide.