Bir hidrojen bağı, hidrojen atomlarının, elektronegatif atomlarla azot, oksijen veya florin ile yaptığı nispeten zayıf bir bağdır. Hidrojen bağları iyonik, kovalent ve metalik bağlardan daha zayıftır, ancak tipik olarak 5 ila 30 kJ / mol arasında bir enerji ile kendi başlarına hafifçe kuvvetlenirler. Buna karşılık, zayıf kovalent bağlar yaklaşık 155 kJ / mol enerjiye sahiptir. Hidrojen bağı, moleküller arası (moleküller arasında) veya moleküller arası (molekülün farklı kısımları arasında) bir bağ olabilir. Bu bağlanma türü DNA gibi organik moleküllerde ve su gibi inorganik moleküllerde oluşabilir. Hidrojen bağları, proteinlerin karmaşık ikincil ve üçüncül yapısından kısmen sorumludur.
Her yerde ve her su molekülünün hidrojen bağlamasıyla dört bitişik su molekülüne bağlandığı sudaki en yaygın ve en basit hidrojen bağı örneğidir. Her bir su molekülündeki oksijen atomu, diğer su moleküllerinde hidrojen atomları ile derhal bağlanan, temin edilecek iki yalnız elektrona sahiptir. Ayrıca, her oksijen bağına bağlı iki hidrojen atomu, bitişik su moleküllerinde oksijen moleküllerine bağlanır. Bu moleküller arası bağ, suyun yüksek kaynama noktasından sorumludur. Su, benzer büyüklükteki moleküllerden oluşan malzemelere göre oldukça yüksek bir kaynama noktasına sahiptir. Bu bağlar olmasaydı, su karbondioksite benzer bir sıcaklıkta (-78 ° C veya -108.4 ° F kaynar) kaynar ve bildiğimiz yaşamdan mümkün olmazdı.
Bir hidrojen bağı, bir hidrojen bağı alıcısı, hedef atomu ve bir hidrojen bağı vericisinden, hidrojen atomunun kendisinden oluşur. Bazen, kloroform (CHCl3) gibi moleküllerde karbon, özellikle klor gibi elektronegatif atomlarla çevrili olduğunda hidrojen bağlanmasında rol oynayabilir. Bir hidrojen bağı olağandışıdır ve genellikle elektrostatik dipol-dipol etkileşimi (zayıf moleküller arası etkileşim) olarak adlandırılır, elektrik yükündeki anlık kuantum dalgalanmalarının neden olduğu daha fazla geçici bağlarla toplanır, fakat aynı zamanda çok daha güçlü kovalent bağların birçok özelliğine sahiptir, elektron bulutları aslında doğrudan örtüşüyor. Bu özellikler arasında yönlülük, dayanıklılık, geçici van der Waals etkileşimlerinde tipik olanlardan daha kısa üretim interatomik mesafeleri ve daha güçlü bağların teşhisi olan sınırlı sayıda etkileşim ortağı bulunur.
Hidrojen bağlarının uzunluğu bağ kuvvetine, sıcaklığa ve basınca bağlı olarak değişir. Bağlanma kuvveti ayrıca sıcaklık, bağ açısı, basınç ve çevre gibi çeşitli faktörlere de bağlıdır. Suda, bir hidrojen bağının tipik uzunluğu 1.97 A'dır (197 pm).
