Hidrofilnost je sklonost površine da postane vlažna ili da upija vodu. Općenito govoreći, kada površina pokazuje hidrofilnost, molekule vode stvaraju veze s molekulama površine. Materijal nije nužno ni potpuno hidrofilan ni hidrofoban jer su ove dvije tendencije dva kraja spektra, a materijal može pasti bilo gdje duž tog spektra.
Na površini koja pokazuje hidrofilnost, veze između molekula vode se lako prekidaju, a molekule vode se mogu vezati za molekule na hidrofilnoj površini. Veze između jednog atoma kisika i dva atoma vodika u jednoj molekuli vode nisu prekinute, ali slabije veze koje se javljaju između atoma vodika u različitim molekulama vode jesu. Jednom kada su te veze prekinute, molekule na hidrofilnoj površini mogu formirati veze s atomima vodika na molekulama vode. Površine koje su hidrofobne, s druge strane, ne vežu se lako s molekulama vode, što omogućuje vodi da ostane vezana za sebe i stvara kapljice.
Nakon što su molekule vode stvorile vezu s hidrofilnom površinom, za površinu se kaže da je mokra. Nakon što se voda apsorbira na molekularnoj razini, može se ukloniti iz druge molekularne strukture kroz proces isparavanja. Jednostavno rečeno, s obzirom na tople, suhe uvjete i određeno vrijeme, većina hidrofilnih površina će se isušiti dok tekuća voda isparava i izlazi u zrak.
Iako postoje načini za određivanje hidrofilnosti koji koriste precizne matematičke formule, također je moguće grubo odrediti koliko lako površina upija vodu nekoliko jednostavnih zapažanja. Ako kapljice vode ostanu formirane na površini i lako se otkotrljaju kada je površina nagnuta prema tlu, materijal je posebno hidrofoban. Ako se, pak, voda upije u površinu i ta površina postane mokra, hidrofilna je.
U većini slučajeva, hidrofilnost se odnosi na to koliko lako površina reagira s molekulama vode. Također je moguće izmjeriti hidrofilnost površine kada dođe u dodir s drugim tekućinama. Kada se ispituje ponašanje površine s različitim tekućinama, njezina hidrofilnost za jednu tekućinu nije nužno predvidjena njezinim ponašanjem s drugom tekućinom. Razumijevanje koliko je površina hidrofilna može pomoći inženjerima razviti materijale koji pokazuju odgovarajuću količinu hidrofilnosti za njihovu namjeravanu upotrebu.