Air
Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor).
Hidronium
Karena dan N memiliki jumlah elektron yang sama, adalah isoelektronik dengan amonia. Seperti ditunjukkan pada gambar di atas, memiliki sebuah geometri molekul trigonal piramida dengan atom oksigen pada puncaknya. Sudut ikatan H–O–H kira-kira sebesar 113°, dan pusat massa sangat dekat dengan atom oksigen. Karena dasar piramida terdiri dari tiga atom hidrogen yang identik, konfigurasi atas simetri molekul seperti halnya termasuk dalam kelompok "point group" C. Karena simetri ini dan fakta bahwa ia memiliki momen dipol, aturan seleksi rotasi ini adalah Δ"J" = ±1 dan Δ"K" = 0. Dipol transisi terletak di sepanjang sumbu-"c" dan, karena muatan negatif terlokalisasi dekat atom oksigen, momen dipol mengarah ke puncak, tegak lurus terhadap bidang dasar.