L'énergie d'hydratation est la quantité de chaleur libérée lorsqu'une substance ionique est dissoute et ses ions constitutifs sont hydratés, ou entourés de molécules d'eau. Les molécules d'eau polaires adhèrent fortement aux ions, avec le positif les extrémités hydrogène s'orientant vers les ions négatifs et les extrémités négatives de l'oxygène s'orientant vers les ions positifs. En général, plus l'énergie d'hydratation est élevée, plus la substance ionique est soluble.
Comme avec d'autres réactions chimiques où de nouveaux composés sont formés ou d'anciens composés sont décomposés, l'avantage thermodynamique est une grande partie de savoir si une réaction a lieu spontanément ou non. Cela signifie qu'en général, toute réaction chimique est plus susceptible de se produire si elle entraîne une libération d'énergie, car cela tend à créer un état plus stable pour les composés impliqués. Il existe des cas où cette tendance à libérer de l'énergie, l'enthalpie d'une réaction, est surmontée par une augmentation de l'entropie, provoquant des réactions énergétiquement neutres voire défavorables.
L'exemple le plus connu d'énergie d'hydratation est la dissolution du sel dans l'eau. Le chlorure de sodium est le sel le plus courant que les gens rencontrent et il est composé de cristaux ioniques d'ions sodium et d'ions chlorure. Lorsqu'elle est dissoute par l'eau, l'eau se réchauffe en raison de l'énergie d'hydratation libérée.
