Woda to związek chemiczny o wzorze H2O nazywany tlenkiem wodoru. Złożony jest z dwóch atomów wodoru, połączonych wiązaniem kowalencyjnym z jednym atomem tlenu. Budowa odpowiada trójkątowi równoramiennemu – w jednym wierzchołku mieści się atom tlenu, a w pozostałych dwa atomy wodoru.
Boki trójkąta cząsteczki wody mierzą 1,013 x 10-10m (wiązanie H – O), z kolei odległość między atomami wodoru – 1,63 x 10-10m. Kąt wiązania wynosi 104°40′. Nieliniowa, ale trójkątna budowa cząsteczki wody, a także różnice w elektroujemności wodoru i tlenu powodują, że ma ona tzw. moment dipolowy. Ta właściwość jest odpowiedzialna za wysoką temperaturę wrzenia wody oraz dobrą rozpuszczalność wielu związków chemicznych w wodzie. Woda powstaje przez egzotermiczną reakcję spalania wodoru w tlenie, co wyraża się wzorem: 2H2 + O2 = 2H2O.
Przez różnicę elektroujemności wodoru i tlenu, wiązanie H – O jest spolaryzowane, a z kolei cała cząsteczka ma charakter polarny. W atomie tlenu znajdują się dwie wolne pary elektronowe, przez co cząsteczka wody może utworzyć aż cztery wiązania wodorowe. Dwa z nich przez tlen i dwa przez atomy wodoru.
