当H原子与N、O、F原子直接相连时，由于N、O、F原子的电负性大，H原子几乎成为裸露质子，故此时可形成氢键。氢键分为分子间氢键（如H2O中的氢键）和分子内氢键（如邻硝基苯酚的分子内氢键），前者使熔沸点升高，后者使熔沸点下降。

氢原子与电负性大、半径小的原子，如氧氮氟等，能够产生氢键。这是因为当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合后，如果它接近另一个电负性大、半径小的原子Y，那么在X与Y之间，氢原子会作为媒介，形成X-H…Y形式的特殊分子间或分子内相互作用，就是氢键。