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Die Elektronegativität ist ein Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer chemischen Bindung ein gemeinsames Elektronenpaar an sich zu ziehen. Das elektronegativere Atom weist einen kleinen Überschuss an negativer Ladung auf, der durch ein d- kenntlich gemacht wird. Das Atom auf der anderen Seite der Bindung ist damit leicht positiv geladen (d+). Solche Bindungen sind polar.

Voraussetzung für die Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung ist zum einen eine polare Elektronenpaarbindung zu einem Wasserstoff-Atom, und zum anderen ein freies Elektronenpaar an einem stark elektronegativen Atom, zum Beispiel Sauerstoff-, Stickstoff- oder Fluor.

Wie das Beispiel des Wassers zeigt, bildet sich zwischen dem positiv polarisierten Wasserstoff-Atom des einen Moleküls und dem freien Elektronenpaar am Sauerstoff-Atom des anderen Moleküls eine Wasserstoffbrückenbindung.