Phân tử nước gồm toàn liên kết cộng hoá trị. Ox trung tâm lai hoá sp3, trong đó còn dư 2 cặp e hoá trị trong 2 obitan lai hoá. Do O còn dư e hoá trị nên phân tử có dạng gấp khúc (góc HOH nhỏ hơn góc tứ diện do bị e hoá trị đẩy). Phân tử gấp khúc nên tổng momen lưỡng cực khác 0, phân tử có tính phân cực.
Ngoài ra 2 obitan lai hoá còn lại của O xen phủ với hai obitan 1s của 2 H. Vùng xen phủ mang điện âm (vì tập trung nhiều e), do đó bị 2 hạt nhân hút. Hai hạt nhân vì thế lại gần nhau hơn, hình thành liên kết xichma giữa O-H trong phân tử nước.
