Ein hydrophobes Molekül ist ein Molekül, das sich nicht mit Wasser verbindet. Das Wort "hydrophob" beschreibt diese wasserabweisende Eigenschaft; "Hydro" bedeutet auf Griechisch "Wasser" und "phobisch" leitet sich von "phobos" ab, was "Angst" bedeutet. Obwohl diese Moleküle Wasser nicht buchstäblich fürchten, vermischen sie sich nicht mit Wassermolekülen.
Technisch gesehen weist ein hydrophobes Molekül eine geringe Polarität auf, entweder als Ganzes oder nur teilweise. Diese Moleküle haben, wenn überhaupt, nur sehr wenige Wasserstoffakzeptoren oder -donatoren. Da Wassermoleküle zwei Wasserstoffatome haben, sind die beiden Molekültypen nicht kompatibel. Darüber hinaus interagieren die langen Kohlenstoffketten, die normalerweise in hydrophoben Molekülen vorkommen, auch nicht mit Wasser.
Dieses Phänomen kann bei Fettmolekülen beobachtet werden, die unpolar sind. Wenn ein Koch geschmolzene Butter in heißes Wasser gießt, verklumpt die Butter und bleibt flüssig, bis sowohl das Wasser als auch die Butter ausreichend abgekühlt sind, damit die Butter fest werden kann. In beiden Zuständen, flüssig und fest, bleibt die Fettbutter aufgrund der hydrophoben Natur der Fettmoleküle verklumpt und vom Wasser getrennt.
Hydrophobe Moleküle können auch als lipophil bezeichnet werden. An diesen Begriff kann man sich auch erinnern, wenn man sich die griechischen Wurzeln des Wortes ansieht. "Lipos" bedeutet "fett" und "philia" bedeutet "binden".