Tipul de legătură care deține două sau mai multe molecule de apă împreună se numește legătura cu hidrogen. moleculele de apă sunt polare, adică au regiuni ușor negative și pozitive în moleculă.
Regiunea de oxigen a unei molecule de apă are o încărcătură ușor negativă, în timp ce porțiunile de hidrogen din moleculă au sarcini puțin pozitive. Atunci când porțiunea parțială negativă de oxigen pe o moleculă de apă se întâlnește cu partea hidrogenului parțial pozitiv al unei alte molecule de apă, se formează o legătură slabă. O moleculă de apă poate lega hidrogenul cu alte patru molecule de apă. O legătură de hidrogen este relativ slabă, având doar aproximativ 5% rezistența unei legături covalente; cu toate acestea, numeroase legături de hidrogen sunt de fapt destul de puternice. Legarea de hidrogen a apei îi conferă calități unice.