Des liaisons hydrogène se forment en raison de l'attraction entre un atome d'hydrogène légèrement positif d'une molécule et l'atome légèrement négatif d'une autre molécule. Différences d'électronégativité entre l'atome d'hydrogène et l'autre ou les autres atomes du molécule conduisent à ces charges partielles positives et partielles négatives.
L'hydrogène forme des liaisons covalentes avec des atomes non métalliques ; cela signifie que les deux atomes partagent des électrons. L'hydrogène n'a pas une forte attraction pour les électrons, donc son électronégativité est assez faible. Le non-métal a généralement une plus grande attraction ou affinité pour les électrons ; par conséquent, l'atome non métallique est plus électronégatif que l'atome d'hydrogène. Les électrons partagés passent plus de temps du côté de l'atome non métallique et moins de temps avec l'hydrogène. Ce partage inégal des électrons conduit à une charge positive partielle sur la partie hydrogène de la molécule et une charge négative partielle sur l'autre atome. La région partiellement positive d'une molécule attire la zone partiellement positive d'une autre molécule dans le composé, et une liaison faible appelée liaison hydrogène se forme.
La liaison hydrogène contribue à un certain nombre de caractéristiques physiques des composés, telles que des points d'ébullition plus élevés et une viscosité plus élevée. Bien qu'il s'agisse d'une force relativement faible qui ne représente qu'environ 5 % de la force d'une liaison covalente, les liaisons hydrogène deviennent fortes en nombre. La liaison hydrogène maintient les liquides sous forme liquide sur une plage de températures plus large que prévu, ce qui signifie que les liquides contenant des liaisons hydrogène gèlent à des températures plus basses et bout à des températures plus élevées que les autres liquides. Les effets de la liaison hydrogène sont visibles dans les propriétés de l'eau telles que la cohésion qui fait que l'eau forme des sphères, l'adhérence où l'eau retient d'autres substances telles que le sol et la tension superficielle qui permet aux insectes de marcher sur la surface de l'eau.
