När H+ (en vätejon) och OH- (en hydroxidjon) kombineras bildar de en kovalent bindning för att skapa en vattenmolekyl (H2O). Denna bindning är känd som en vätebindning. Vätebindningar bildas när en väteatom kovalent bunden till en mycket elektronegativ atom (som syre, kväve eller fluor) interagerar med en annan mycket elektronegativ atom. När det gäller vatten bildar väteatomen i OH-gruppen en vätebindning med syreatomen i H2O-molekylen. Vätebindningar är ansvariga för många av vattnets unika egenskaper, såsom dess höga ytspänning och höga specifika värmekapacitet.