La synthèse par déshydratation est la formation d'un nouveau composé par l'élimination de l'oxygène et de l'hydrogène des réactifs, tandis que l'hydrolyse est la décomposition d'un composé par une réaction chimique avec l'eau. Ces processus opposés sont très courants dans la nature et dans la vie. Une forme courante d'hydrolyse non biologique est la dissolution du sel dans l'eau, un processus qui brise les liaisons ioniques entre les ions sodium et chlorure.
L'hydrogène et l'oxygène font partie d'un grand nombre de composés biologiques et non biologiques, et l'eau peut facilement réagir avec d'autres composés dans les bonnes circonstances pour les former. Cela se produit notamment dans les réactions à base d'acide. Le pH de l'eau se situe exactement au milieu de l'échelle acido-basique et elle peut agir soit comme acide, donneur de protons, soit comme base, accepteur de protons. En présence d'acide acétique, également appelé vitamine C, il accepte un proton, ou noyau d'hydrogène, pour devenir l'ion hydronium positif. Ceci est un exemple d'hydrolyse acide. Si une autre base est présente, elle donnera souvent le proton à la base à son tour.
Le contraire se produit avec la base faible, l'ammoniac. Dans l'eau, l'ammoniac accepte un ion hydrogène pour devenir ammonium, laissant un ion hydroxyde comme autre produit chimique.