U ledu su molekuli vode uređeni tako da grade otvorenu heksagonalnu strukturu. Led pliva na površini reka jezera i okeana, što omogućava živom svetu da preživi uprkos niskim temperaturama koje vladaju tokom zime, i koje na Zemljinim polovima traju dobar deo kalendarske godine.
Tako se može reći da su međumolekulske sile, vodonična veza - uslov života.

Kod molekula vode, ogoljeni atom vodonika (ogoljen jer je eletronski oblak uglavnom skoncentrisan oko atoma kiseonika) zbog svojih malih dimenzija može da priđe atomu kiseonika u susednom molekulu kada, zbog različitih naelektrisanja, dolazi do relativno jakog privlačenja među njima. Ta privlačna sila je dosta slabija od one koja nastaje u hemijskoj vezi O-H, ali je znatno jača od uobičajenog međumolekulskog privlačenja. Pošto je u najvećoj meri uslovljena dimenzijama i naeletrisanjem vodonika, ta nova međumolekulska veza se naziva vodonična veza. Još uvek se debatuje o pravom karakteru vodonične veze: da li je delimično kovalentna kao 'standardna' hemijska veza ili je čisto elektrostatička, kao druge međumolekulske sile. Taj mešoviti karakter čini je još uvek miste-rioznom kako za hemiju tako i za fiziku, ali i potpuno originalnom prirodnom pojavom koja se danas ispituje brojnim fizičkohemijskim metodama.
Molekul vode može da obrazuje četiri vodonične veze: dve kao donor (davalac) i dve kao akceptor (primalac) vodonika. Zbog karakteristične raspodele naelektrisanja oko atoma kiseonika, vodonične veze obrazuju tetraedar u čijem centru je atom kiseonika. U ledu je takav raspored očuvan kroz celu kristalnu rešetku, te u čvrstom stanju svaki molekul vode ima četiri vodonične veze.

U tečnoj fazi, međutim, zbog toplotnog kretanja, vodonične veze se stalno obrazuju i raskidaju te svaki molekul u proseku obrazuje 3,4 vodonične veze. To znači da najvećI broj molekula obrazuje četiri vodonične veze ali ima i onih sa tri (ili manje). Molekuli sa manje od četiri veze ne moraju biti u tetraedarskom rasporedu u odnosu na okolne molekule te su šupljine, nastale pravilnim tetraedarskim uređenjem, delimično popunjene. To dovodi do povećanja broja molekula po jedinici zapremine, tj. do porasta gustine tečnosti u odnosu na kristal. Dakle, anomalna promena gustine (opadanje gustine pri topljenju leda) objašnjava se smanjenjem broja vodoničnih veza u tečnosti u odnosu na kristal. Zbog toga led pliva po površini vode a voda u prirodi mrzne od površine ka dnu. Time se i pri najvećim hladnoćama sprečava kompletno mržnjenje velikih vodenih masa (reka, jezera, mora) što omogućava opstanak vodenim biljkama i životinjama. Međutim, ista pojava, širenje vode posle prelaska iz tečne u čvrstu fazu dovodi do pucanja cevi i flaša sa vodom, havarija na brodovima okovanih ledom u severnim morima, uginuća biljaka i životinja posle zamrzavanja, itd. Dakle, vodonične veze nisu samo kuriozitet fizičke hemije već mikroskopska pojava s velikim uticajem na život na Zemlji i na civilizaciju.


Tetraedarski oblik molekule onaj je oblik kod kojeg u molekuli postoje četiri veze na centralnom atomu bez slobodnih elektronskih parova. Atomi vezani na centralni atom leže na vrhovima tetraedra s kutom od 109.5° između njih. Npr. amonijev ion (NH4+) i metan (CH4) imaju tetraedralnu strukturu.