As moléculas de água na água líquida são atraídas umas pelas outras por forças eletrostáticas, e essas forças foram descritas como forças de van der Waals ou ligações de van der Waals. Mesmo que a molécula de água como um todo seja eletricamente neutra, a distribuição de carga na molécula não é simétrica e leva a um momento de dipolo – uma separação microscópica dos centros de carga positiva e negativa. Isso leva a uma atração líquida entre essas moléculas polares, que se expressa na coesão das moléculas de água e contribui para a viscosidade e a tensão superficial. Talvez seja justo dizer que as forças de van der Waals são o que mantém a água no estado líquido até que a agitação térmica se torne violenta o suficiente para quebrar as ligações de van der Waal a 100 ° C. Com o resfriamento, as forças eletrostáticas residuais entre as moléculas fazem com que a maioria das substâncias liquefaça e eventualmente se solidifique (com exceção do hélio, que nunca se torna um sólido à pressão atmosférica).

A ligação de hidrogênio é um exemplo de ligação de van der Waals que tem grande importância nas propriedades da água e seu comportamento na bioquímica. É atribuído às interações dipolo-dipolo com ligações entre hidrogênio e outros átomos. O hidrogênio será ligeiramente positivo em relação ao outro átomo em uma ligação com átomos como oxigênio, nitrogênio e flúor, que têm alta eletronegatividade, embora a própria molécula tenha carga líquida zero.

Mesmo as moléculas não polares experimentam algumas ligações de van der Waals, que podem ser atribuídas ao fato de serem polarizáveis. Mesmo que as moléculas não tenham momentos dipolares permanentes, elas podem ter momentos dipolares instantâneos que mudam ou oscilam com o tempo. Essas flutuações dos momentos dipolares moleculares levam a uma atração líquida entre as moléculas que permitem que substâncias apolares como o tetracloreto de carbono formem líquidos. Exame do campo elétrico dipolo mostra que o campo elétrico de um dipolo instantâneo tenderá a polarizar uma molécula vizinha de forma que ela seja atraída – uma espécie de análogo elétrico a um ímã em barra que magnetiza um clipe de papel para que seja atraído pelo ímã . (Isso acontece independentemente de qual pólo do ímã é aproximado do clipe de papel.) As forças de van der Waals mais fracas em líquidos não polares podem se manifestar em baixa tensão superficial e baixos pontos de ebulição.