一、水分子与含羟基化合物
水H₂O 是氢键最典型的载体。液态水中，每个水分子通过O-H…O氢键与周围4-5个水分子动态连接，形成疏松的氢键网络；固态冰中，水分子通过氢键构成正四面体结构，导致冰的密度小于液态水。 醇类 分子中羟基-OH的氧原子电负性强，易与另一分子的氢形成氢键。例如，甲醇CH₃OH 分子间通过O-H…O氢键缔合，使其沸点64.7℃远高于同碳数的烷烃；乙二醇HOCH₂CH₂OH 因含两个羟基，分子间氢键更强，沸点达197.3℃，常作为防冻液。二、羧酸与含羧基物质
羧酸 分子中的羧基-COOH可通过氢键形成二聚体。在液态或固态中，乙酸CH₃COOH 分子通过O-H…O氢键两两结合为(CH₃COOH)₂，使乙酸的沸点117.9℃显著高于相对分子质量相近的丙酮56.5℃。 脂肪酸如硬脂酸、油酸的羧基间也存在分子间氢键，这是其在常温下呈固态或半固态的重要原因。三、氨与含氮化合物
氨NH₃ 分子中氮原子电负性较强，分子间可形成N-H…N氢键，使氨的沸点-33.5℃高于同族的磷化氢-87.7℃。 胺类 化合物中，苯胺C₆H₅NH₂ 的氨基-NH₂可通过N-H…N或N-H…O氢键与其他分子作用；尿素(NH₂)₂CO 分子中氨基的N和羰基的O均能参与氢键形成，使其易溶于水且沸点较高。四、生物大分子
核酸DNA、RNA 的双螺旋结构依赖碱基对间的氢键维持：腺嘌呤A与胸腺嘧啶T通过 两个氢键 配对，鸟嘌呤G与胞嘧啶C通过 三个氢键 配对，这种特异性氢键作用是遗传信息传递的基础。 蛋白质 的二级结构如α-螺旋、β-折叠也由氢键稳定：α-螺旋中肽链内的N-H…O=C氢键使螺旋结构刚性化；β-折叠中相邻肽链的N-H…O=C氢键则形成片状结构。五、其他含氢键物质
氟化氢HF 分子间通过F-H…F氢键形成链状或环状结构，使其在标准状态下为液态沸点19.5℃，且酸性弱于同主族的HCl、HBr。 邻硝基苯酚 因分子内羟基与硝基的氧形成 分子内氢键O-H…O，沸点45℃低于间硝基苯酚96℃和对硝基苯酚114℃。 草酸HOOCCOOH 晶体中，分子通过O-H…O氢键形成链状结构，使其具有较高的熔点189.5℃。这些物质的物理性质如沸点、溶性、硬度和化学行为如反应活性、分子识别，均与氢键的形成与断裂密切相关，氢键也因此成为连接化学、生物学与材料科学的重要桥梁。