Voda vře při 100 stupních Celsia. Sirovodík, podobná molekula, vře při -60. Rozdíl spočívá ve vodíkové vazbě. Vodíková vazba je slabá přitažlivost mezi atomem vodíku vázaným na vysoce elektronegativní atom, jako je kyslík, dusík nebo fluor, a jiným elektronegativním atomem. Vodík nese částečný kladný náboj a druhý atom nese částečný záporný náboj. Přitažlivost je elektrostatická.

Vodíkové vazby jsou slabší než kovalentní vazby, jejichž energie se pohybuje kolem 5 až 30 kilojoulů na mol, oproti stovkám kovalentních vazeb. Jsou však četné a kolektivně silné. Ve vodě může každá molekula vytvořit až čtyři vodíkové vazby. Tato síť je důvodem, proč má voda vysoký bod varu, vysoké povrchové napětí a vysokou tepelnou kapacitu. Proto led plave na vodíku, protože mřížka vodíkových vazeb má menší hustotu než kapalná voda.

Vodíkové vazby jsou v biologii nezbytné. Drží pohromadě dva řetězce DNA. Stabilizují sekundární strukturu proteinů a tvoří alfa-šroubovice a beta-skládané listy. Určují, jak se enzymy vážou na své substráty. Ovlivňují rozpustnost léčiv a skládání RNA. Bez vodíkových vazeb by život, jak ho známe, neexistoval.

Vodíkové vazby nejsou jen kuriozitou. Jsou to principy návrhu. Chemici je používají k vytváření supramolekulárních struktur, navrhování léků a vytváření materiálů s laditelnými vlastnostmi. Vazba je slabá, ale její účinky jsou hluboké.