Substanzen, die von Wassermolekülen angezogen werden, werden als hydrophile Moleküle bezeichnet. Diese Moleküle können auf molekularer Ebene mit Wasser interagieren und werden auch als wasserlösliche Moleküle bezeichnet.
Umgekehrt gibt es Moleküle, die von Wasser überhaupt nicht angezogen werden. Diese Moleküle werden als hydrophobe Moleküle bezeichnet. Sie können keine Wasserstoffbrückenbindungen bilden und sind in Wasser völlig unlöslich. Hydrophobe Moleküle sind ebenfalls unpolar, während hydrophile Moleküle immer polar sind. Moleküle können aufgrund ihrer Atomanordnung und ihrer Polarität entweder hydrophob oder hydrophil sein. Diese beiden Klassifikationen von Molekülen sind in biologischen Prozessen wichtig, da der menschliche Körper sowohl hydrophobe als auch hydrophile Bereiche hat.