Nước sôi ở 100 độ C. Hydro sunfua, một phân tử tương tự, sôi ở âm 60 độ C. Sự khác biệt nằm ở liên kết hydro. Liên kết hydro là lực hút yếu giữa một nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử có độ âm điện cao, như oxy, nitơ hoặc flo, và một nguyên tử có độ âm điện cao khác. Nguyên tử hydro mang điện tích dương một phần, và nguyên tử kia mang điện tích âm một phần. Lực hút này là lực tĩnh điện.

Liên kết hydro yếu hơn liên kết cộng hóa trị, chỉ khoảng 5 đến 30 kilojoule trên mỗi mol so với hàng trăm kilojoule đối với liên kết cộng hóa trị. Nhưng chúng rất nhiều và tổng hợp lại rất mạnh. Trong nước, mỗi phân tử có thể tạo thành tối đa bốn liên kết hydro. Mạng lưới đó là lý do tại sao nước có điểm sôi cao, sức căng bề mặt cao và dung tích nhiệt cao. Đó cũng là lý do tại sao băng nổi, bởi vì mạng lưới liên kết hydro có mật độ thấp hơn nước lỏng.

Liên kết hydro đóng vai trò thiết yếu trong sinh học. Chúng giữ hai chuỗi DNA lại với nhau. Chúng ổn định cấu trúc bậc hai của protein, tạo thành các xoắn alpha và tấm beta. Chúng quyết định cách các enzyme liên kết với chất nền của chúng. Chúng ảnh hưởng đến độ hòa tan của thuốc và sự gấp nếp của RNA. Nếu không có liên kết hydro, sự sống như chúng ta biết sẽ không tồn tại.

Liên kết hydro không chỉ là một điều kỳ thú. Chúng là một nguyên tắc thiết kế. Các nhà hóa học sử dụng chúng để xây dựng các cấu trúc siêu phân tử, thiết kế thuốc và tạo ra các vật liệu có tính chất có thể điều chỉnh được. Liên kết này yếu, nhưng tác động của nó lại vô cùng sâu rộng.