Năng lượng liên kết ab initio giữa hai phân tử nước được ước tính là 5-6 kcal/mol, mặc dù các giá trị từ 3 đến 8 đã thu được tùy thuộc vào phương pháp. Năng lượng phân ly được đo bằng thực nghiệm (bao gồm cả hiệu ứng lượng tử hạt nhân) của nước dimer ( H 2 O ) 2 {\displaystyle {\ce {(H2O)2}}} và nước nặng dimer ( D 2 O ) 2 {\displaystyle {\ce {(D2O)2}}} là 3,16 ± 0,03 kcal/mol (13,22 ± 0,12 kJ/mol) và 3,56 ± 0,03 kcal / mol (14,88 ± 0,12 kJ/mol), tương ứng. Các giá trị phù hợp tuyệt vời với các tính toán. Khoảng cách O-O của trạng thái rung động được đo bằng thực nghiệm tại ca. 2,98 Å; liên kết hydro gần như tuyến tính, nhưng góc với mặt phẳng của phân tử chấp nhận là khoảng 57°. Trạng thái mặt đất rung động được gọi là dimer nước tuyến tính (hiển thị trong hình bên phải), là một đỉnh gần prolate (viz., Xét về hằng số quay, A > B ≈ C {\displaystyle A>B\thickapprox C} ). Các cấu hình quan tâm khác bao gồm dimer tuần hoàn và dimer chia đôi.