(N/A) વાયુ અવસ્થામાં, પાણી એક વળેલો (bent) અણુ છે, જેમાં બંધકોણ $104.5^{\circ}$ અને $O-H$ બંધની લંબાઈ $95.7 \text{ pm}$ હોય છે.
ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે તે અત્યંત ધ્રુવીય અણુ છે.
પ્રવાહી અવસ્થામાં, પાણીના અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
પાણીનું સ્ફટિકીય સ્વરૂપ બરફ છે. વાતાવરણીય દબાણે બરફ ષટ્કોણીય સ્વરૂપમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે, પરંતુ ખૂબ જ નીચા તાપમાને તે ઘન (cubic) સ્વરૂપમાં સંઘનિત થાય છે.
બરફની ઘનતા પાણી કરતા ઓછી હોય છે, તેથી જ બરફનો ટુકડો પાણી પર તરે છે.
શિયાળાની ઋતુમાં, તળાવની સપાટી પર બનેલો બરફ ઉષ્મીય અવાહક તરીકે કામ કરે છે, જે જળચર જીવોના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરે છે.