A ligação em questão é a ligação de hidrogênio, que ocorre entre moléculas de água e outras moléculas que contêm um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo altamente eletronegativo, como oxigênio, nitrogênio ou flúor. A ligação de hidrogênio é um tipo de interação dipolo-dipolo, que é uma força intermolecular que ocorre entre moléculas polares.

Numa molécula de água, o átomo de oxigênio é mais eletronegativo que o átomo de hidrogênio, o que significa que atrai elétrons com mais força. Isto cria uma ligeira carga positiva nos átomos de hidrogénio e uma ligeira carga negativa no átomo de oxigénio, criando uma molécula polar. Quando duas moléculas de água se aproximam, a carga positiva do átomo de hidrogênio de uma molécula é atraída pela carga negativa do átomo de oxigênio da outra molécula, formando uma ligação de hidrogênio.

As ligações de hidrogênio são importantes na água porque são responsáveis ​​pelas propriedades únicas da água, como sua alta tensão superficial e alta capacidade de calor específico. Eles também desempenham um papel importante na estrutura e função de proteínas, ácidos nucléicos e outras moléculas biológicas.