Polära molekyler bildas när atomerna som utgör molekylen har olika elektronegativitet. Elektronegativitet är ett mått på en atoms förmåga att attrahera elektroner. När två atomer med olika elektronegativitet binder, kommer den mer elektronegativa atomen att attrahera elektronerna starkare, vilket skapar en partiell negativ laddning på sig själv och en partiell positiv laddning på den andra atomen.
En molekyls polaritet kan också påverkas av molekylens form. En symmetrisk molekyl, som koldioxid, har inget nettodipolmoment eftersom de positiva och negativa laddningarna är jämnt fördelade. En asymmetrisk molekyl, som vatten, har dock ett nettodipolmoment eftersom de positiva och negativa laddningarna separeras.
Polära molekyler är viktiga eftersom de kan interagera med varandra genom dipol-dipol-interaktioner. Dessa interaktioner är ansvariga för sammanhållningen av polära vätskor och lösligheten av polära ämnen i polära lösningsmedel. Polära molekyler spelar också en viktig roll i biologiska system, där de är involverade i en mängd olika interaktioner, såsom vätebindning och jonbindning.