Vodikova vez je razmeroma šibka vez, ki jo tvorijo vodikovi atomi z elektronegativnimi atomi dušika, kisika ali fluora. Vodikove vezi so šibkejše od ionskih, kovalentnih in kovinskih vezi, vendar so same po sebi še vedno rahlo močne, z energijo običajno med 5 do 30 kJ/mol. Nasprotno pa imajo šibke kovalentne vezi energijo približno 155 kJ/mol. Vodikova vez je lahko medmolekularna (med molekulami) ali intramolekularna (med različnimi deli molekule) vez. Ta vrsta vezi se lahko pojavi tako v organskih molekulah, kot je DNK, kot v anorganskih molekulah, kot je voda. Vodikova vez je delno odgovorna za kompleksno sekundarno in terciarno strukturo beljakovin.
Najbolj razširjen in najpreprostejši primer vodikove vezi je v vodi, kjer je vsaka molekula vode vezana na štiri sosednje molekule vode z vodikovo vezjo. Atom kisika v vsaki molekuli vode ima na voljo dva osamljena elektrona, ki sta nemudoma povezana z atomi vodika v drugih molekulah vode. Poleg tega se dva atoma vodika, vezana na vsako kisikovo vez, povežeta z molekulami kisika v sosednjih molekulah vode. Ta medmolekularna vez je odgovorna za relativno visoko vrelišče vode. Voda ima izjemno visoko vrelišče glede na materiale, ki so sestavljeni iz molekul podobne velikosti. Če teh vezi ne bi bilo, bi voda vrela pri temperaturi, podobni ogljikovemu dioksidu (ki vre pri -78 °C ali -108.4 °F) in življenje, kot ga poznamo, bi bilo nemogoče.
Vodikova vez je sestavljena iz akceptorja vodikove vezi, ciljnega atoma in darovalca vodikove vezi, samega atoma vodika. Včasih se lahko v molekulah, kot je kloroform (CHCl3), ogljik vključi v vodikovo vez, zlasti če je obkrožen z elektronegativnimi atomi, kot je klor. Vodikova vez je nenavadna in se pogosto imenuje elektrostatična dipol-dipolna interakcija (šibka medmolekularna interakcija), ki jo združuje z več prehodnimi vezmi, ki jih povzročajo trenutna kvantna nihanja električnega naboja, vendar ima tudi številne značilnosti veliko močnejših kovalentnih vezi, kjer se elektronski oblaki dejansko neposredno prekrivajo. Te značilnosti vključujejo usmerjenost, moč, produkcijske medatomske razdalje, krajše od tistih, ki so značilne za prehodne van der Waalsove interakcije, in omejeno število interakcijskih partnerjev, kar je diagnostika močnejših vezi.
Dolžina vodikovih vezi je odvisna od moči vezi, temperature in tlaka. Moč vezi je odvisna tudi od številnih dejavnikov, vključno s temperaturo, veznim kotom, tlakom in okoljem. V vodi je tipična dolžina vodikove vezi 1.97 Å (197 pm).