Des liaisons hydrogène se forment entre un atome d'hydrogène lié de manière covalente à un atome électronégatif tel que l'azote, l'oxygène ou le fluor et un autre atome électronégatif avec une paire d'électrons libres tel que l'azote, l'oxygène ou le fluor. Dans l'eau, les atomes d'oxygène électronégatifs de deux molécules d'eau peuvent s'engager dans une liaison hydrogène (le H d'une molécule d'eau et le O de l'autre). Cela conduit à un réseau tridimensionnel de molécules d’eau qui lui confèrent ses propriétés uniques, telles qu’une tension superficielle élevée et une capacité thermique spécifique élevée.