A ligação de hidrogênio é o tipo mais fraco de ligação envolvido na ligação da água. É uma força intermolecular que ocorre entre um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo altamente eletronegativo (como oxigênio, nitrogênio ou flúor) e outro átomo eletronegativo. Na água, a ligação de hidrogênio ocorre entre os átomos de hidrogênio de uma molécula de água e o átomo de oxigênio de outra molécula de água. Este tipo de ligação é responsável pelas propriedades únicas da água, tais como a sua elevada tensão superficial, elevada capacidade de calor específico e capacidade de dissolver muitas substâncias.