De binding in kwestie is de waterstofbinding, die optreedt tussen watermoleculen en andere moleculen die een waterstofatoom bevatten dat covalent gebonden is aan een zeer elektronegatief atoom zoals zuurstof, stikstof of fluor. Waterstofbinding is een soort dipool-dipoolinteractie, een intermoleculaire kracht die optreedt tussen polaire moleculen.

In een watermolecuul is het zuurstofatoom elektronegatiever dan het waterstofatoom, wat betekent dat het elektronen sterker aantrekt. Hierdoor ontstaat een lichte positieve lading op de waterstofatomen en een lichte negatieve lading op het zuurstofatoom, waardoor een polair molecuul ontstaat. Wanneer twee watermoleculen dicht bij elkaar komen, wordt de positieve lading op het waterstofatoom van het ene molecuul aangetrokken door de negatieve lading op het zuurstofatoom van het andere molecuul, waardoor een waterstofbrug ontstaat.

Waterstofbruggen zijn belangrijk in water omdat ze verantwoordelijk zijn voor de unieke eigenschappen van water, zoals de hoge oppervlaktespanning en de hoge specifieke warmtecapaciteit. Ze spelen ook een belangrijke rol in de structuur en functie van eiwitten, nucleïnezuren en andere biologische moleculen.