Een waterstofbrug is een aantrekkelijke interactie tussen een waterstofatoom uit het ene molecuul en een elektronegatief atoom (zoals zuurstof, stikstof of fluor) uit een ander molecuul. Het wordt niet voltooid door de overdracht van zijn enige elektron naar een ander element. In plaats daarvan deelt het waterstofatoom zijn elektron met het elektronegatieve atoom, waardoor een gedeeltelijke positieve lading op het waterstofatoom ontstaat en een gedeeltelijke negatieve lading op het elektronegatieve atoom. Deze elektrostatische aantrekkingskracht houdt de waterstofbrug bij elkaar.