Vodikova vezava je pomembna v mnogih kemijskih procesih. Vodikova vezava je odgovorna za edinstvene sposobnosti topila v vodi. Vodikove vezi držijo komplementarne verige DNA skupaj in so odgovorne za določanje tridimenzionalne strukture zloženih proteinov, vključno z encimi in protitelesi.
Primer: Voda
Preprost način razlage vodikovih vezi je z vodo. Molekula vode je sestavljena iz dveh vodikov, kovalentno vezanih na kisik. Ker je kisik bolj elektronegativen kot vodik, kisik skupne elektrone potegne tesneje k sebi. To daje atomu kisika nekoliko bolj negativen naboj kot kateri koli od atomov vodika. To neravnovesje se imenuje dipol, zaradi česar ima molekula vode pozitivno in negativno stran, skoraj kot majhen magnet. Molekule vode se poravnajo, tako da se vodik na eni molekuli sooči s kisikom na drugi molekuli. To daje vodi večjo viskoznost in omogoča tudi raztapljanje drugih molekul, ki imajo bodisi nekoliko pozitiven bodisi negativen naboj.
Zlaganje beljakovin
Struktura beljakovin je delno določena z vezanjem vodika. Vodikove vezi lahko nastanejo med vodikom na aminu in elektronegativnim elementom, kot je kisik na drugem ostanku. Ko se beljakovine zložijo na svoje mesto, vrsta vodikovih vezi "stisne" molekulo skupaj in jo drži v določeni tridimenzionalni obliki, ki beljakovinam daje posebno funkcijo.
DNK
Vodikove vezi držijo komplementarne verige DNA skupaj. Nukleotidi se natančno parijo na podlagi položaja razpoložljivih darovalcev vodikovih vezi (razpoložljivi, rahlo pozitivni vodiki) in sprejemnikov vodikovih vezi (elektronegativni kisiki). Nukleotidni timin ima eno dajalno in eno akceptorsko mesto, ki se popolnoma ujema s komplementarnim akceptorskim in donatorskim mestom nukleotidnega adenina. Citozin se popolnoma ujema z gvaninom skozi tri vodikove vezi.
Protitelesa
Protitelesa so zložene beljakovinske strukture, ki natančno ciljajo in ustrezajo določenemu antigenu. Ko protitelo nastane in doseže svojo tridimenzionalno obliko (s pomočjo vodikove vezi), se protitelo kot ključ v ključavnici prilagodi svojemu specifičnemu antigenu. Protitelo se bo z vrsto interakcij, vključno z vodikovimi vezmi, zaklenilo na antigen. Človeško telo lahko v imunski reakciji proizvede več kot deset milijard različnih vrst protiteles.
Kelacija
Medtem ko posamezne vodikove vezi niso zelo močne, je vrsta vodikovih vezi zelo varna. Ko se ena molekula vodika preko dveh ali več mest poveže z drugo molekulo, nastane obročasta struktura, znana kot kelat. Kelatne spojine so uporabne za odstranjevanje ali mobilizacijo molekul in atomov, kot so kovine.