Atom tlenu posiada dwa niesparowane elektrony walencyjne znajdujące się na orbitalu p. Podczas tworzenia wiązania w cząsteczce wody elektrony walencyjne tlenu łączą się z elektronami walencyjnymi wodoru. Tlen ma łącznie 6 elektronów walencyjnych, dwa biorą udział w tworzeniu wiązania, pozostałe 4 pozostają na tlenie w postaci 2 par. Dzięki ich obecności pomiędzy wiązaniami tworzy się kąt 104,5⁰.
