전기음성도란, 본래 원자 자체는 자기가 보유하는 전자를 내어놓기보다는 주위로부터 전자를 끌어들이려는 성질을 가지고 있고 전자 자체가 마이너스 전기를 띄고 있으므로인해 음성을 띄는 정도를 말한다. 물은 이처럼 수소결합에 의하여 집단을 이루고 있는 것이다. 이와같이 물 분자들은 수소결합에 의하여 서로 가장 가깝게 접근하는 분자 수소 4개이다. 이들이 물 집단의 기본적인 정사면체를 이루는 것이다. 사면체의 배위구조를 나타내면 그림과 같다.

이 구조가 수용액 속에서 수소이온이 물에 수화되어 중심에 H₃O⁺의 수화물을 형성한다는 이론적인 증거는 여러 가지가 있다. 이와 같이 수소결합이 이루어지는 물분자의 얼음에서는 결합력이 타 분자력보다 훨씬 강한 수소 결합력을 나타내게 된다. 액체상태의 물주에서 수소결합을 일으키는 4면체 구조로 배위되는 물분자들의 구조는 끊어졌다 붙었다 하는 수소결합의 생생소멸이 10-12초 정도의 극히 짧은 단명 물질인 것이다. 따라서 대체적인 구조는 낮은 온도(약 50℃) 이하에서는 액체를 생성함으로써, 액체 중에 존재하고 있다.

이에 관한 연구는 동적인 현상을 규명할 수 있는 전자흡수, 초음파흡수, 중성자산란, 자기공명, 라만산란, 적외선흡수 등의 분광학적 연구의 성과 및 컴퓨터 시뮬레이션의 발전에 따라 이루어진 것이다. 수소결합에 의한 4면체 배위구조는 액체중에서 보다 밀도가 낮은 구조이며 물의 액체구조 입장에서 고려하여 본다면 특이한 물성을 나타내고 있는 것으로 생각된다. 물의 화학적 성질은 이것뿐 아니라 과학의 발달과 더불어 앞으로 더 많이 밝혀질 것이다.