水分子，化学式为H ₂ O，确切的表示应当是（H ₂ O） _n ， n 代表水溶液中水分子之间的缔合程度。H-O-H的夹角为104.5°，属于极性分子。质子不能单独存在，与水分子结合成H ₃ O ⁺ ，其中的三个质子是等价的，O-H距离为0.102nm，H-H距离为0.172nm，H-O-H夹角115°，结构与NH ₃ 类似。

图1-5中，一个质子碰到左上侧的水分子，由于三个质子都是等效的，其中每一个质子都具有相同的离开该氧离子的概率，假如是右侧的质子离开，那么在表观上来看就是质子实现了一个水分子距离的扩散，离开的质子与另一个水分子缔合，如此循环从而实现了质子的扩散，这就是为什么质子的扩散速度比其它带电粒子快的原因。氢氧根的情况类似。

带电粒子进入水溶液后，由于带电粒子周围的强电场以及水分子的偶极特性，一些水分子会在带电粒子周围重排，甚至会随着带电粒子一起移动。这就是带电粒子的溶剂化（此时的溶剂是水）。此外，每种带电粒子吸引相反电荷的离子，这个由相反电荷的离子构成的局部有序的中心对称结构，称为离子氛，离子氛中的带电粒子同时遵循热运动和静电作用。这样，中心离子的运动受到诸多因素的限制。在电场中，离子氛的反向运动会引起弛豫效应，溶剂化导致真实移动的离子大于中心离子。中心离子参与电极反应之前需要从离子氛中逃出来，要失去水合的溶剂分子，这个过程需要克服相应的活化能，导致其反应活性低于自由离子的反应活性，在电化学中，这种偏差是由活度系数来矫正的。

还有观点认为应当是[H _{2 n +1} O _n ] ⁺ 的形式，与质子缔合的水分子不只一个。

离子的溶剂化，对于电化学体系来说，具有正反两方面的效果。以锂离子为例，如果溶剂化程度比较低，那么就会导致锂盐在溶剂中的溶解度偏低，进而导致溶液的离子导电性偏低，这无疑会增大电池工作时的欧姆极化，增大电池的内阻。如果溶剂化程度偏高，那么，虽然可以提高锂盐的溶解度（随之电解液的离子导电性也有所增大），但是对锂离子的迁移数是不利的。对于电池应用，既要保证电解液的离子电导率足够大，又要保证活性粒子的迁移数尽可能地大。前者决定欧姆极化大小，后者决定浓差极化大小。一般来说，阳离子的溶剂化程度大于原子序数与其接近的等价的阴离子。在锂离子电池体系中，几乎所有的锂盐都具有阴离子尺寸远大于阳离子的特征，使得有机溶剂中阴离子的溶剂化程度远小于阳离子（也就是锂离子），因此，一般情况下锂离子的迁移数都比较低，在0.2～0.35。 oLCPzBpHw3lcuYnyKv82xHHpGtEiMboS6V3lTKI0HBJuAk2hedMIHr60nWJ8PsQ5