A víz 100 Celsius-fokon forráspontja van. A hidrogén-szulfid, egy hasonló molekula, mínusz 60 fokon forráspontja van. A különbség a hidrogénkötésben rejlik. A hidrogénkötés egy gyenge vonzás egy erősen elektronegatív atomhoz, például oxigénhez, nitrogénhez vagy fluorhoz kapcsolódó hidrogénatom és egy másik elektronegatív atom között. A hidrogén részlegesen pozitív töltéssel, a másik atom pedig részlegesen negatív töltéssel rendelkezik. A vonzás elektrosztatikus.

A hidrogénkötések gyengébbek, mint a kovalens kötések, körülbelül 5-30 kilojoule/mol erősségűek, szemben a kovalens kötések több százával. De számosak és együttesen erősek. A vízben minden molekula akár négy hidrogénkötést is kialakíthat. Ez a hálózat az oka annak, hogy a víznek magas a forráspontja, nagy a felületi feszültsége és nagy a hőkapacitása. Ez az oka annak, hogy a jég úszik, mert a hidrogénkötésű rács kevésbé sűrű, mint a folyékony vízé.

A hidrogénkötések elengedhetetlenek a biológiában. Ezek tartják össze a DNS két szálát. Stabilizálják a fehérjék másodlagos szerkezetét, alfa-hélixeket és béta-lemezeket képezve. Meghatározzák, hogyan kötődnek az enzimek a szubsztrátjaikhoz. Befolyásolják a gyógyszerek oldhatóságát és az RNS hajtogatását. Hidrogénkötések nélkül az általunk ismert élet nem létezne.

A hidrogénkötések nem csupán kuriózumok. Ezek egy tervezési alapelv. A vegyészek szupramolekuláris szerkezetek építésére, gyógyszerek tervezésére és hangolható tulajdonságokkal rendelkező anyagok létrehozására használják őket. A kötés gyenge, de a hatásai mélyrehatóak.