A víz molekulában 2 hidrogén atom 1 oxigén atommal kapcsolódik össze egyszeres kovalens kötéssel (közös elektronpárral kialakuló kapcsolat) ami erős, elsőrendű kémiai kötés.
Az oxigénatomnak két nemkötő elektronpárja van, ami miatt a víz molekula nem lineáris, hanem torzult, V-alakú.
Az oxigénatom nagy elektron vonzó képességű, ezért a kötő elektronpárok az oxigén környezetében tartózkodnak többet, így negatív töltés többlet alakul ki, ezzel együtt pedig a hidrogének felől töltés hiány.
Emiatt a víz dipólusos molekula, poláros anyagok (például kis szén atomszámú alkoholok, savak, lúgok, sók) jó oldószere.
A víz molekulái molekularácsos halmazt alkotnak, mivel a víz molekulák között gyenge, másodrendű kötőerők hatnak. A víz esetében ez a másodrendű kötőerő a hidrogén-híd kötés. Ez azért lehetséges, mert a víz molekula nagy elektron vonzó képességű atomot tartalmaz, aminek nemkötő elektron párja van (ez az oxigén) és tartalmaz hidrogén atomot is.