Vodikova veza je relativno slaba veza koju atomi vodika stvaraju s elektronegativnim atomima dušika, kisika ili fluora. Vodikove veze su slabije od ionskih, kovalentnih i metalnih veza, ali su same po sebi još uvijek blago jake, s energijom obično između 5 do 30 kJ/mol. Nasuprot tome, slabe kovalentne veze imaju energiju od oko 155 kJ/mol. Vodikova veza može biti intermolekularna (između molekula) ili intramolekularna (između različitih dijelova molekule) veza. Ova vrsta veze može se pojaviti i u organskim molekulama, kao što je DNK, i u anorganskim molekulama, kao što je voda. Vodikova veza je djelomično odgovorna za složenu sekundarnu i tercijarnu strukturu proteina.
Najprisutniji i najjednostavniji primjer vodikove veze je u vodi, gdje je svaka molekula vode vezana za četiri susjedne molekule vode kroz vodikovu vezu. Atom kisika u svakoj molekuli vode ima dva usamljena elektrona za ponuditi, koji su odmah povezani s atomima vodika u drugim molekulama vode. Nadalje, dva atoma vodika vezana na svaku kisikovu vezu vezuju se za molekule kisika u susjednim molekulama vode. Ova međumolekularna veza odgovorna je za relativno visoko vrelište vode. Voda ima izuzetno visoko vrelište u odnosu na materijale koji se sastoje od molekula slične veličine. Da te veze ne postoje, voda bi ključala na temperaturi sličnoj ugljičnom dioksidu (koji vrije na -78 °C ili -108.4 °F) i život kakav poznajemo bio bi nemoguć.
Vodikova veza se sastoji od akceptora vodikove veze, ciljnog atoma i donora vodikove veze, samog atoma vodika. Ponekad, u molekulama kao što je kloroform (CHCl3), ugljik se može uključiti u vodikove veze, osobito kada je okružen elektronegativnim atomima kao što je klor. Vodikova veza je neobična i često se naziva elektrostatička dipol-dipolna interakcija (slaba međumolekularna interakcija), spajajući je s više prolaznih veza uzrokovanih trenutnim kvantnim fluktuacijama električnog naboja, ali također ima mnoge karakteristike mnogo jačih kovalentnih veza, gdje se oblaci elektrona zapravo izravno preklapaju. Ove karakteristike uključuju usmjerenost, snagu, produkcijske međuatomske udaljenosti kraće od onih tipičnih za prolazne van der Waalsove interakcije i ograničen broj interakcijskih partnera, što je dijagnostika jačih veza.
Duljina vodikovih veza varira ovisno o jačini veze, temperaturi i tlaku. Snaga veze također ovisi o brojnim čimbenicima, uključujući temperaturu, kut veze, tlak i okoliš. U vodi, tipična duljina vodikove veze je 1.97 Å (197 pm).