Waterstofbinding is het zwakste type binding dat betrokken is bij het binden van water. Het is een intermoleculaire kracht die optreedt tussen een waterstofatoom dat covalent gebonden is aan een sterk elektronegatief atoom (zoals zuurstof, stikstof of fluor) en een ander elektronegatief atoom. In water vindt waterstofbinding plaats tussen de waterstofatomen van het ene watermolecuul en het zuurstofatoom van een ander watermolecuul. Dit type binding is verantwoordelijk voor de unieke eigenschappen van water, zoals de hoge oppervlaktespanning, de hoge specifieke warmtecapaciteit en het vermogen om veel stoffen op te lossen.