Waterdruppels bestaan ​​uit watermoleculen, een verbinding bestaande uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom (H2O). Elk watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen gebonden aan één zuurstofatoom. Het zuurstofatoom is iets elektronegatiever dan de waterstofatomen, wat betekent dat het sterker elektronen aantrekt. Hierdoor ontstaat een asymmetrische ladingsverdeling binnen het molecuul, met een lichte positieve lading nabij de waterstofatomen en een lichte negatieve lading nabij het zuurstofatoom. Dit zorgt ervoor dat watermoleculen polair zijn, wat betekent dat ze een positief uiteinde en een negatief uiteinde hebben. Door de polaire aard van watermoleculen kunnen ze verbindingen met elkaar vormen via waterstofbruggen. Waterstofbinding vindt plaats wanneer het positieve waterstofuiteinde van één watermolecuul een binding vormt met het negatieve zuurstofuiteinde van een ander watermolecuul. Deze waterstofbruggen zijn verantwoordelijk voor de unieke eigenschappen van water, zoals de hoge oppervlaktespanning en de hoge soortelijke warmtecapaciteit.