Las sustancias que son atraídas a las moléculas de agua son conocidas como moléculas hidrófilas. Estas moléculas pueden interactuar a nivel molecular con el agua y también se las conoce como moléculas solubles en agua.
Por el contrario, hay moléculas que no son atraídas por el agua en absoluto. Estas moléculas son conocidas como moléculas hidrófobas. No pueden formar enlaces de hidrógeno y son completamente insolubles en agua. Las moléculas hidrófobas también son no polares, mientras que las moléculas hidrófilas son siempre polares. Las moléculas pueden ser hidrófobas o hidrófilas en función de su disposición atómica y su polaridad. Estas dos clasificaciones de moléculas son importantes en los procesos biológicos, ya que el cuerpo humano tiene áreas tanto hidrofóbicas como hidrofílicas.