En viktig egenskap ved vann er dets polare egenskap. Vannmolekylet HO er vinklet, med oksygen i spissen og hydrogenatomer ytterst. Siden oksygen har høyere elektronegativitet enn hydrogen, har oksygenatomets side delvis negativ ladning i forhold til hydrogensiden. Et molekyl med en slik ladningsforskjell kalles en dipol. Spenningsforskjellene gjør at vannmolekylene tiltrekkes av hverandre (den negative siden trekkes til et annets molekyl positive side) og til andre polare molekyler. Dette kalles hydrogenbinding. Denne kraften er relativt svak, men det høye antallet hydrogenbindinger fører til at vann har en rekke spesielle fysiske egenskaper.