Une liaison hydrogène est une interaction attractive entre un atome d'hydrogène d'une molécule et un atome électronégatif (tel que l'oxygène, l'azote ou le fluor) d'une autre molécule. Dans le cas de l’eau, l’atome électronégatif est l’oxygène. L’atome d’oxygène dans l’eau a une charge partielle négative, tandis que les atomes d’hydrogène ont une charge partielle positive. Cela permet aux atomes d’hydrogène d’une molécule d’eau de former des liaisons hydrogène avec les atomes d’oxygène d’une autre molécule d’eau.
La capacité de l’eau à former des liaisons hydrogène avec elle-même est responsable de bon nombre de ses propriétés uniques, telles que sa tension superficielle élevée et sa capacité thermique spécifique élevée. La liaison hydrogène permet également à l’eau de dissoudre de nombreuses substances et de former des solutions.