En vattenmolekyl kan bindas till en sulfatjon genom vätebindning. Vätebindning är en typ av icke-kovalent bindning som uppstår när en väteatom kovalent bunden till en mycket elektronegativ atom (som syre, kväve eller fluor) interagerar med en annan elektronegativ atom. När det gäller en vattenmolekyl och en sulfatjon kan väteatomerna i vattenmolekylen bilda vätebindningar med syreatomerna i sulfatjonen.

Vätebindningen mellan vattenmolekyler och sulfatjoner kan ha viktiga konsekvenser för materialens struktur och egenskaper. Till exempel, i mineralgipsen (CaSO4·2H2O), är vattenmolekyler vätebundna till sulfatjonerna, vilket hjälper till att hålla ihop kristallstrukturen. Dessutom kan vätebindning mellan vattenmolekyler och sulfatjoner påverka sulfatsalternas löslighet i vatten.