一個水分子通常是被描述為由兩個氫原子和一個氧原子所構成（H2O）。如果所有的水分子都是如此，那它就會是低沸點的小分子。硫化氫（H2S）具有相似的但較重的分子（因為硫重於氧），它是一種氣體，只要在-61.8℃時就液化。
如果水只是H2O，那麼它就會在更低的溫度下，也許在-80℃左右液化。
但是，可以看一看水分子的形狀。三個原子構成的圖形很接近於直角，而氧原子在頂點。氧與每一個氫原子共享兩個電子，但這種共享不是平均的。氧對於電子具有較強的吸引力，因此，帶負電荷的電子偏向於水分子中氧的那一方。這就意味著，雖然水分子整個來說是不帶電的，但是水分子中氧的那一方有小量的負電荷，而兩個氫原子則有小量與它平衡的正電荷。
相反的電荷互相吸引。於是兩個鄰近的水分子有排列起來的傾向，而使一個水分子的負氧端接近於下一個水分子的正氫端，這就構成了一個「氫鍵」，它的強度只是把分子中氫和氧保持在一起的普通鍵的二十分之一。這仍然足以使水分子有「粘性」。
由於這種粘性，水分子比沒有粘性時容易結合在一起，更難以分開來。為了克服這種粘性，並使之煮沸，必須把水加熱到100℃。如果溫度下降到0℃，氫鍵的優勢就是鎖定水分子的位置並使之凍結為冰。如果不是因為有氫鍵的話，要凍結成冰，溫度就要比這還要低得多。
對於像H2S（硫化氫）這樣的一些分子，就不會發生這種情況，因為硫原子和氫原子對於電子具有大致相同的引力。
在一方或者另一方都沒有電荷累積，因此沒有「粘性」。
其次，假定在非常受限制的處所——例如在一個極其細小的玻璃管中存在著水分子。那麼，這些水分子便可能自行擠成比通常更密集。一個分子的氧原子可能被迫異常近地靠近相鄰分子的氫原子，以致氫鍵變得像普通的鍵一樣強。這時兩個分子變成了一個分子。另一個分子也許會鎖定在這個雙分子上，然後再鎖定一個，接著又鎖定一個。
結果可能有許多分子緊密地聚集在一起，將所有的氫和氧形成規則的六角形排列。所產生的複合物質是「聚合物」的一個例子。這就是「聚水」。要把這樣一種物質（首先是1965年由蘇聯化學家報道的）分解為水蒸氣的一個一個的H2O分子，必須加熱到500℃左右。其次，同樣由於分子被推壓在一起，比普通水中要緊密得多，所以聚水的密度是普通水的1.5倍。
然而，聚水的概念，至今尚未被普遍接受。許多化學家認為，所謂聚水實際上是吸收了某些雜質的水，或者是溶解了一些玻璃的水。在這種情況下，那就根本不存在聚水了。