Ein Wassermolekül besteht aus drei Atomen. In jedem Wassermolekül befinden sich zwei Wasserstoffatome (H2) und ein Sauerstoffatom (O). Wassermoleküle enthalten auch vier einsame Elektronenpaare am Sauerstoffatom. Dadurch kann jedes Wassermolekül eine gebogene geometrische Form annehmen.
Wasser ist aufgrund seiner negativen Elektronenpaare am Sauerstoffatom ein hochpolares Molekül. Jedes Wasserstoffatom ist leicht positiv, aber insgesamt haben Wassermoleküle einen negativen Dipol, der auf die Elektronenwolke über dem Sauerstoffmolekül zeigt. Aufgrund der Polarisation von Wasser kann es mit sich selbst interagieren und starke Bindungen eingehen. Wassermoleküle interagieren über Wasserstoffbrücken in gasförmiger, flüssiger und fester Form miteinander.
