พันธะไฮโดรเจนไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อโครงสร้างของโมเลกุลน้ำเดี่ยวอย่างไรก็ตามมันมีอิทธิพลอย่างมากต่อปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของน้ำในสารละลายของน้ำ
พันธะไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในกองกำลังโมเลกุลที่แข็งแกร่งที่สุดรองจากพันธะไอออนิกเท่านั้น เมื่อโมเลกุลของน้ำกระทบกันพันธะไฮโดรเจนจะดึงโมเลกุลเข้าด้วยกันทำให้มีคุณสมบัติของน้ำและน้ำแข็งที่แตกต่างกัน
พันธะไฮโดรเจนรับผิดชอบต่อแรงตึงผิวและโครงสร้างผลึกของน้ำแข็ง น้ำแข็ง (น้ำในสถานะที่เป็นของแข็ง) มีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำซึ่งหายาก ผลกระทบนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อระบบชีวภาพและระบบนิเวศของน้ำ
