Il legame in questione è il legame idrogeno, che si verifica tra le molecole d'acqua e altre molecole che contengono un atomo di idrogeno legato covalentemente a un atomo altamente elettronegativo come ossigeno, azoto o fluoro. Il legame idrogeno è un tipo di interazione dipolo-dipolo, che è una forza intermolecolare che si verifica tra molecole polari.

In una molecola d'acqua, l'atomo di ossigeno è più elettronegativo dell'atomo di idrogeno, il che significa che attrae più fortemente gli elettroni. Ciò crea una leggera carica positiva sugli atomi di idrogeno e una leggera carica negativa sull'atomo di ossigeno, creando una molecola polare. Quando due molecole d'acqua si avvicinano, la carica positiva dell'atomo di idrogeno di una molecola viene attratta dalla carica negativa dell'atomo di ossigeno dell'altra molecola, formando un legame idrogeno.

I legami idrogeno sono importanti nell’acqua perché sono responsabili delle proprietà uniche dell’acqua, come l’elevata tensione superficiale e l’elevata capacità termica specifica. Svolgono anche un ruolo importante nella struttura e nella funzione di proteine, acidi nucleici e altre molecole biologiche.