壹個水分子由兩個氫原子和壹個氧原子組成。其中，氫原子在氧原子周圍的排列是不對稱的，即兩個氫原子不是排列在通過氧原子中心的壹條直線上，而是以104° 45 '的夾角排列。
而且當氫原子的唯壹電子被氧原子享有時，由於氧的電負性(3.5)大於氫的電負性(2.1)，它們的電子對很大程度上偏向氧核，使得氫核幾乎是壹個裸露的質子，與氧核相比微不足道，沈浸在氧原子的核外電子雲中。
在水分子中，氫核和氧核排列成等腰三角形。氧核位於兩個腰相交的角的頂部，兩個氫核(質子)位於等腰三角形兩個底角的頂部，兩個腰的夾角為104° 45′。整個水分子核浸沒在核外十個電子組成的電子雲中。水分子的半徑是1.38？(1?= 10-8 cm，下同)，且鍵長為0.96？。
壹個水分子的原子核外有十個電子，它們不斷地沿著各自的軌道和壹定的運行方向運行，從而在壹個水分子的原子核外形成了電子雲。水分子的核外電子雲是氫與氧原子成鍵後軌道雜化的結果，以氧核外電子的軌道為主。
水分子形成時，每個氫原子的1s1軌道與只有壹個電子的氧原子的2(sp3)1軌道重疊形成壹個鍵(電子雲重疊)，形成水分子的電子軌道圖案。即水分子原子核外的十個電子分別配對耦合後沿五條軌道運行，其中壹條是氧原子的1s2電子軌道(球形)。
兩個是由兩個氫原子中的1s1電子和兩個氧原子中的2(sp3)1電子組成的* * *電子共享對(長橢球)的軌道；另外兩個橢圓軌道是氧原子的兩個2(sp3)2電子軌道，稱為兩個“孤對”電子對的軌道。