Substancje, które są przyciągane do cząsteczek wody, znane są jako cząsteczki hydrofilowe. Te cząsteczki mogą oddziaływać na poziomie molekularnym z wodą i są również znane jako cząsteczki rozpuszczalne w wodzie.
Odwrotnie, istnieją cząsteczki, które w ogóle nie są przyciągane do wody. Te cząsteczki są znane jako cząsteczki hydrofobowe. Nie mogą tworzyć wiązań wodorowych i są całkowicie nierozpuszczalne w wodzie. Cząsteczki hydrofobowe są również niepolarne, podczas gdy cząsteczki hydrofilowe są zawsze polarne. Cząsteczki mogą być hydrofobowe lub hydrofilowe w oparciu o ich układ atomowy i ich polarność. Te dwie klasyfikacje cząsteczek są ważne w procesach biologicznych, ponieważ ciało ludzkie ma zarówno obszary hydrofobowe, jak i hydrofilowe.