Nước là hợp chất được tạo bởi hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Các nguyên tử hydro được liên kết với nguyên tử oxy bằng cách chia sẻ các electron, được gọi là liên kết cộng hóa trị.
Bởi vì các electron không được chia sẻ như nhau giữa các nguyên tử hydro và oxy, các phần của phân tử nước có một phần điện tích dương hoặc một phần âm. Oxy là nguyên tử có độ âm điện lớn hơn hydro, có nghĩa là oxy hút electron nhiều hơn hydro. Các nguyên tử hydro hơi dương và nguyên tử oxy hơi âm làm cho các phân tử nước liên kết với nhau, tạo ra nhiều liên kết hydro có trong nước. Các liên kết hydro này giữ cho nước ở trạng thái lỏng trong một khoảng nhiệt độ khác nhau.