水的结构式：H-O-H
水结构是一门研究不同时空标度的液态水分子排列及其与性质关系的科学。水结构可分类为：弥散结构、振动结构、瞬时结构、隐藏结构、局部结构、冻结结构、固有结构、时间分辨结构等。 通常人们认为，液态水具有四面体结构，即中心水分子的两个H原子分别以氢键方式连结两个水分子，两对孤对电子以相反方向再连结2个水分子，形成四面体结构，可是近年来，随着计算技术和同步辐射技术的进步，人们发现氢键重排、氢键正协同效应、氢键分岔、以及氢键信息传递和能量传递等新现象，2004年有人用X射线拉曼光谱观察到了水也存在链状或环状的结构，引起科学界的一场大争论，至今一些实验手段证实存在链状结构，而另外一些实验方法则证实早期的四面体假设，目前尚无定论。
