पानी 100 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। हाइड्रोजन सल्फाइड, जो कि पानी के समान एक अणु है, -60 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। यह अंतर हाइड्रोजन बंधन के कारण होता है। हाइड्रोजन बंधन एक हाइड्रोजन परमाणु और दूसरे अत्यधिक विद्युतऋणात्मक परमाणु (जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या फ्लोरीन) के बीच का एक कमजोर आकर्षण है। हाइड्रोजन पर आंशिक धनात्मक आवेश होता है, और दूसरे परमाणु पर आंशिक ऋणात्मक आवेश होता है। यह आकर्षण स्थिरवैद्युत होता है।

हाइड्रोजन बंध सहसंयोजक बंधों की तुलना में कमजोर होते हैं, इनकी ऊर्जा लगभग 5 से 30 किलो जूल प्रति मोल होती है, जबकि सहसंयोजक बंधों की ऊर्जा सैकड़ों किलो जूल प्रति मोल होती है। लेकिन ये संख्या में बहुत अधिक होते हैं और सामूहिक रूप से मजबूत होते हैं। जल में, प्रत्येक अणु चार हाइड्रोजन बंध तक बना सकता है। इसी नेटवर्क के कारण जल का क्वथनांक, पृष्ठ तनाव और ऊष्मा धारिता उच्च होती है। इसी कारण बर्फ तैरती है, क्योंकि हाइड्रोजन बंधित संरचना तरल जल की तुलना में कम सघन होती है।

जीव विज्ञान में हाइड्रोजन बंध अत्यंत आवश्यक हैं। ये डीएनए की दोनों कड़ियों को आपस में जोड़े रखते हैं। ये प्रोटीन की द्वितीयक संरचना को स्थिर करते हैं, जिससे अल्फा हेलिक्स और बीटा शीट का निर्माण होता है। ये निर्धारित करते हैं कि एंजाइम अपने सब्सट्रेट से कैसे जुड़ते हैं। ये दवाओं की घुलनशीलता और आरएनए के निर्माण को प्रभावित करते हैं। हाइड्रोजन बंधों के बिना, जैसा कि हम जानते हैं, जीवन का अस्तित्व ही नहीं होता।

हाइड्रोजन बंध महज एक जिज्ञासा नहीं हैं। वे एक मूलभूत सिद्धांत हैं। रसायनज्ञ इनका उपयोग अतिआणविक संरचनाओं के निर्माण, दवाओं के डिजाइन और अनुकूलनीय गुणों वाले पदार्थों के निर्माण के लिए करते हैं। यह बंध कमजोर होता है, लेकिन इसके प्रभाव अत्यंत गहन होते हैं।