En hydrogenbinding er en dipol-dipol attraktion, der opstår mellem et brintatom, der har en delvis positiv ladning, og et elektronegativt atom, der har en delvis negativ ladning. Det maksimale antal atomer, der kan bindes i en hydrogenbinding, er tre, hvilket forekommer i tilfælde af den lineære hydrogenbinding. Denne type hydrogenbinding dannes, når et brintatom er bundet til to elektronegative atomer, såsom i tilfældet med vand (H2O). De to elektronegative atomer konkurrerer om brintatomets elektrontæthed, hvilket skaber en delvis positiv ladning på brintatomet og en delvis negativ ladning på de elektronegative atomer. Dette resulterer i en dipol-dipol-tiltrækning mellem brintatomet og de elektronegative atomer, som er hydrogenbindingen.