En vätebindning är en attraktiv interaktion mellan en väteatom från en molekyl och en elektronegativ atom (som syre, kväve eller fluor) från en annan molekyl. När det gäller vatten är den elektronegativa atomen syre. Syreatomen i vatten har en partiell negativ laddning, medan väteatomerna har en partiell positiv laddning. Detta tillåter väteatomerna i en vattenmolekyl att bilda vätebindningar med syreatomerna i en annan vattenmolekyl.
Vattnets förmåga att bilda vätebindningar med sig själv är ansvarig för många av dess unika egenskaper, såsom dess höga ytspänning och höga specifika värmekapacitet. Vätebindning gör också att vatten kan lösa upp många ämnen och bilda lösningar.
