Die besondere Anziehungskraft zwischen Wassermolekülen wird durch Wasserstoffbrückenbindungen erklärt. Ein Wassermolekül (H₂O) besteht aus einem Sauerstoffatom, das kovalent an zwei Wasserstoffatome gebunden ist. Das Sauerstoffatom ist elektronegativer als die Wasserstoffatome, was bedeutet, dass es die Elektronen in den kovalenten Bindungen stärker zu sich zieht. Dies führt zu einer ungleichen Verteilung der Elektronen und somit zu einer partiellen negativen Ladung am Sauerstoffatom und partiellen positiven Ladungen an den Wasserstoffatomen. Diese Polarität des Wassermoleküls ermöglicht es, dass die positiv geladenen Wasserstoffatome eines Moleküls von den negativ geladenen Sauerstoffatomen benachbarter Wassermoleküle angezogen werden. Diese Anziehungskraft wird als Wasserstoffbrückenbindung bezeichnet. Obwohl eine einzelne Wasserstoffbrückenbindung relativ schwach ist, führen die zahlreichen Wasserstoffbrückenbindungen in einer Wassermasse zu einer starken kollektiven Anziehungskraft zwischen den Molekülen. Diese Wasserstoffbrückenbindungen sind verantwortlich für viele der einzigartigen Eigenschaften von Wasser, wie seine hohe Oberflächenspannung, seine hohe spezifische Wärmekapazität und seine Fähigkeit, in flüssiger Form bei Raumtemperatur zu existieren.