hidrogénkötés (hidrogénhíd, H-híd) összekapcsolás hidrogénatom részvételével: az egyik molekula hidrogénje kapcsolódik a másik molekula nagy elektronegativitású atomjának szabad elektronpárjához (az elektronkötésben nem résztvevő vegyérték elektronpár); hidat képez közöttük. Viszonylag erős (~0,2 eV, 12–30 kJ/mol) kapcsolódás: egy nagyságrenddel haladja meg a kétsarkú kölcsönhatások erejét, és egy nagyságrenddel gyengébb az elektronkötés erejénél.

Oka az, hogy a hidrogén protonja meglehetősen kicsi, ennek következtében a pozitív töltése kifejezett, hiszen a töltés jóval kisebb felületen oszlik el, mint a nagy protonoknál. Az elektronkötésben a hidrogén az egyetlen elektronjával vesz részt, protonja viszonylag szabaddá válik, és erős vonzerejével vonzza a közelében lévő elektronegatív atom elektronjait, lehetővé téve a kapcsolódást. A hidrogénkötés kialakulásának tehát három feltétele van:

▪ olyan molekula, amelynek valamelyik elektronkötésében hidrogén vesz részt,

▪olyan másik molekula, amelynek van nem kötő elektronpárú, erősen elektronegatív atomja,

▪és hogy a két molekula viszonylag közel (0,3 nm) kerüljön egymáshoz.

A hidrogénhíd csak az oxigén, a nitrogén és a fluor (pillératomok) között létesül – a feltételek csak ezek kapcsolódásaiban adottak. A hidrogénkötéshez szükséges részpozitív hidrogén jóformán csak az O–H, N–H, F–H kötődésekben keletkezik, a hidrogénkötés pedig csakis az O–H, N–H és F–H csoportok O–H, N–H és F–H csoportokkal való társulásakor jöhet létre: pl.

Más, például a szénatomhoz (C) kapcsolt hidrogén nem képes hidrogénkötésre, mert a C–H csoport elektromosan semleges: az elektronok eloszlása az atomok között egyenlő. Jóllehet részleges pozitivitás, negativitás ezekben is létrejöhet, de ez nem elegendő a hidrogénhíd kialakításához.

A hidrogénhíd általában molekulák között jön létre, pl. DNS-ben, fehérjékben, de előfordul molekulán belül is, pl. az acetilacetonban.