Su molekülleri, hidrojen bağları sayesinde bir araya gelir. Hidrojen bağı, su molekülü gibi polar moleküller arasında oluşan, zayıf ama çok önemli bir kimyasal etkileşimdir. Polar molekül, oksijen negatif yüklü ucu, hidrojenler ise pozitif yüklü uçları oluşturur. Zıt yükler, komşu su moleküllerini birbirine çeker ve bu çekim hidrojen bağı olarak adlandırılır. Her su molekülü, toplamda dört hidrojen bağı kurabilir: iki hidrojen atomu ile iki adet bağ verebilir; bir oksijen atomu ile iki adet bağ kabul edebilir. Bu bağlar sabit değildir; saniyenin milyarda biri kadar kısa sürede kopup yeniden kurulur.