Quando H+ (um íon hidrogênio) e OH- (um íon hidróxido) se combinam, eles formam uma ligação covalente para criar uma molécula de água (H2O). Esta ligação é conhecida como ligação de hidrogênio. As ligações de hidrogênio são formadas quando um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo altamente eletronegativo (como oxigênio, nitrogênio ou flúor) interage com outro átomo altamente eletronegativo. No caso da água, o átomo de hidrogênio no grupo OH forma uma ligação de hidrogênio com o átomo de oxigênio na molécula de H2O. As ligações de hidrogênio são responsáveis ​​por muitas das propriedades únicas da água, como sua alta tensão superficial e alta capacidade de calor específico.