同種分子之間
現以HF為例說明氫鍵的形成。在HF分子中，由于F的電負性（4.0）很大，共用電子對強烈偏向F原子一邊，而H原子核外只有一個電子，其電子云向F原子偏移的結果，使得它幾乎要呈質子狀態。這個半徑很小、無內層電子的帶部分正電荷的氫原子，使附近另一個HF分子中含有負電子對并帶部分負電荷的F原子有可能充分靠近它，從而產生靜電吸引作用。這個靜電吸引作用力就是所謂氫鍵。即F-H...F。
不同種分子之間
不僅同種分子之間可以存在氫鍵，某些不同種分子之間也可能形成氫鍵。例如 NH3與H2O之間。所以這就導致了氨氣在水中的驚人溶解度：1體積水中可溶解700體積氨氣。
分子內氫鍵
某些分子內，例如HNO3、鄰硝基苯酚分子可以形成分子內氫鍵，還有一個苯環上連有兩個羥基，一個羥基中的氫與另一個羥基中的氧形成氫鍵。分子內氫鍵由于受環狀結構的限制，X－H…Y往往不能在同一直線上。分子內氫鍵使物質熔沸點降低。分子內氫鍵必須具備形成氫鍵的必要條件，還要具有特定的條件，如:形成平面環，環的大小以五或六原子環最穩定，形成的環中沒有任何的扭曲。
雙氫鍵與Π氫鍵
不同分子之間還可能形成雙氫鍵效應，寫為B-H… H-A。比如H3N - BH3，而雙氫鍵很容易脫去H2，所以雙氫鍵也被看成氫化物脫氫的中間體。另外在大分子中往往還存在π—氫鍵，大π鍵或離域π 鍵體系具有較大的電子云可以作為質子的受體，而形成π—氫鍵，也稱芳香氫鍵，在穩定多肽和蛋白質中也起著重要作用。如圖1所示在CAP - DNA 復合物中，苯丙氨酸的芳香環和胞嘧啶形成芳香氫鍵。