Cząsteczki wody H2O mają kształt [C], a orbitalom walencyjnym atomu tlenu przypisuje się stan hybrydyzacji [F]. Kąt między wiązaniami H–O–H wynosi około [G] Wiązania tworzące się między atomami wodoru i atomem tlenu mają charakter [K], a cząsteczka wody jest [M].
Wiązania w cząsteczce wody tworzą się dzięki orbitalom sp3. Na dwóch z nich są obsadzone wolne pary elektronowe atomu tlenu. Dwa orbitale uczestniczą w tworzeniu dwóch pojedynczych wiązań z atomem wodoru. Kąt między wiązaniami jest mniejszy w stosunku do kąta tetraedrycznego na skutek odpychania się par elektronowych na orbitalach sp3. Różnica elektroujemności między atomem tlenu i wodoru wskazuje na wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.