Die Chemie der Moleküle und ihre Wechselwirkungen bestimmen grundlegende Eigenschaften von Stoffen.
Ein elektrischer Dipol entsteht, wenn sich die Elektronegativität der Atome in einem Molekül unterscheidet. Diese Elektronegativität beschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen an sich zu ziehen. Bei Wassermolekülen beispielsweise ist das Sauerstoffatom elektronegativer als die Wasserstoffatome, wodurch sich eine ungleiche Ladungsverteilung ergibt. Diese Polarität führt zu wichtigen intermolekularen Wechselwirkungen bei Flüssigkeiten, wie den Van-der-Waals-Kräften und besonders den Wasserstoffbrückenbindungen.
Die Wasserstoffbrückenbindung und Eigenschaften von Wasser sind besonders interessant, da sie dem Wasser seine einzigartigen Eigenschaften verleihen. Durch die starke Polarität des Wassermoleküls können sich Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen ausbilden. Diese relativ starken intermolekularen Kräfte erklären den hohen Siedepunkt des Wassers, seine Oberflächenspannung und die Anomalie des Wassers - dass es bei 4°C seine größte Dichte hat und Eis auf flüssigem Wasser schwimmt. Diese Eigenschaften sind essentiell für das Leben auf der Erde, da sie unter anderem den Wasserkreislauf ermöglichen und dafür sorgen, dass Gewässer nicht komplett durchfrieren. Die Fähigkeit des Wassers, viele Stoffe zu lösen, basiert ebenfalls auf seiner Polarität und der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen. Dies macht Wasser zum idealen Lösungsmittel für biologische Prozesse und zum "Transportmittel" in lebenden Organismen.