Vätebindning är den svagaste typen av bindning som är involverad i att binda vatten. Det är en intermolekylär kraft som uppstår mellan en väteatom kovalent bunden till en mycket elektronegativ atom (som syre, kväve eller fluor) och en annan elektronegativ atom. I vatten sker vätebindning mellan väteatomerna i en vattenmolekyl och syreatomen i en annan vattenmolekyl. Denna typ av bindning är ansvarig för vattnets unika egenskaper, såsom dess höga ytspänning, höga specifika värmekapacitet och förmåga att lösa upp många ämnen.