Quando H+ (uno ione idrogeno) e OH- (uno ione idrossido) si combinano, formano un legame covalente per creare una molecola d'acqua (H2O). Questo legame è noto come legame idrogeno. I legami idrogeno si formano quando un atomo di idrogeno legato covalentemente a un atomo altamente elettronegativo (come ossigeno, azoto o fluoro) interagisce con un altro atomo altamente elettronegativo. Nel caso dell'acqua, l'atomo di idrogeno nel gruppo OH forma un legame idrogeno con l'atomo di ossigeno nella molecola H2O. I legami idrogeno sono responsabili di molte delle proprietà uniche dell’acqua, come la sua elevata tensione superficiale e l’elevata capacità termica specifica.