Formula de ecuație chimică pentru apă este exprimată ca H2O, dar este de asemenea acceptabilă atunci când este afișată ca HOH. În această ecuație, doi atomi de hidrogen reacționează cu un atom de oxigen pentru a forma o singură moleculă de H2O.
Fiecare moleculă de apă este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen și ambele vin cu propriile seturi de electroni. Acești electroni circulă în centrul atomului, dându-i o sarcină pozitivă sau negativă. În moleculele de apă, electronii de la atomi de oxigen și hidrogen sunt împărțiți, ceea ce conferă moleculei de H2O o legătură specială numită "legătură hidrogen". Această legătură specială este sursa multor caracteristici familiare ale apei, inclusiv tendința de a se grupa împreună ca lichid.