Quando um átomo de hidrogênio se liga covalentemente a um átomo de oxigênio ou nitrogênio, considera-se que ele tem uma carga parcial positiva. Isso ocorre porque a eletronegatividade do oxigênio e do nitrogênio é maior que a do hidrogênio, o que significa que eles atraem elétrons com mais força. Como resultado, os elétrons na ligação covalente são puxados em direção ao átomo de oxigênio ou nitrogênio, deixando o átomo de hidrogênio com uma carga ligeiramente positiva.

Esta carga positiva parcial no átomo de hidrogénio pode então atrair outro átomo ou molécula, tal como um segundo átomo de oxigénio ou azoto, para formar uma ligação de hidrogénio. As ligações de hidrogênio são mais fracas que as ligações covalentes, mas ainda podem desempenhar um papel importante na determinação da estrutura e das propriedades de moléculas e materiais. Por exemplo, as ligações de hidrogênio são responsáveis ​​pelo alto ponto de ebulição da água e pela solubilidade de muitas moléculas polares na água.