Dit is waarom:

* zuurstof is meer elektronegatief: Zuurstof heeft een sterkere trek aan elektronen dan waterstof. Dit betekent dat de gedeelde elektronen in de O-H-obligaties meer tijd dichter bij het zuurstofatoom besteden.

* ongelijke laadverdeling: Het zuurstofatoom eindigt met een enigszins negatieve lading (Δ-) omdat het een hogere elektronendichtheid heeft. De waterstofatomen, die enige elektronendichtheid hebben verloren, worden enigszins positief (Δ+).

* Dipoolmoment: Deze ongelijke ladingsverdeling creëert een dipoolmoment, waarbij het positieve uiteinde wijst naar de waterstofatomen en het negatieve uiteinde dat naar het zuurstofatoom wijst.

Met deze polariteit kunnen watermoleculen waterstofbruggen met elkaar vormen en met andere polaire moleculen, wat cruciaal is voor veel van zijn eigenschappen, zoals zijn hoge kookpunt, oppervlaktespanning en het vermogen om veel stoffen op te lossen.