Cuando un átomo de hidrógeno se une covalentemente a un átomo de oxígeno o nitrógeno, se considera que tiene una carga positiva parcial. Esto se debe a que la electronegatividad del oxígeno y el nitrógeno es mayor que la del hidrógeno, lo que significa que atraen a los electrones con más fuerza. Como resultado, los electrones del enlace covalente son atraídos hacia el átomo de oxígeno o nitrógeno, dejando el átomo de hidrógeno con una ligera carga positiva.

Esta carga positiva parcial en el átomo de hidrógeno puede luego atraer a otro átomo o molécula, como un segundo átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar un enlace de hidrógeno. Los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces covalentes, pero aún pueden desempeñar un papel importante en la determinación de la estructura y propiedades de moléculas y materiales. Por ejemplo, los enlaces de hidrógeno son responsables del alto punto de ebullición del agua y de la solubilidad de muchas moléculas polares en agua.