さて、分子の形や結合の種類が極性にどのように影響するのかがわかってきたところで、分子同士の相互作用についてもう少し詳しく見てみましょう。 まず注目すべきは、ネオンやヘリウムの原子のように、極性を持たない分子はロンドン分散力のみによって相互作用するということです。 ネオンの沸点が-246℃であるのに対し、CH4の沸点は-161℃である。 つまり、メタン分子はネオン原子よりも強く引き合っていることになる。 このことは、メタン分子がネオン原子より大きいという事実から説明できる。 メタン分子の電子はより広い範囲に散らばっていて、その分布（空間）が歪みやすいので、メタン分子はより分極しやすいと言えるのです。 同時にメタン分子は無極性であるため、メタンの沸点は同じ大きさの極性分子からなる物質よりもずっと低い79

そのような分子を3つ考えてみよう。 HF (bp 19.5 ℃)、H2O (bp 100 ℃)、NH3 (bp -33 ℃)である。 3つとも極性なのでくっつきますが、なぜ沸点に大きな差があるのでしょうか。 その答えは、分子が互いに複数の方法で相互作用していることにある。 いずれもロンドン分散力と双極子-双極子相互作用によって相互作用している。 さらに、水素結合（H-bond）と呼ばれる新しいタイプの相互作用も可能である。 典型的な水素結合を切断するのに必要なエネルギーは5～30 kJ/moleであるが、C-C結合を切断するには400 kJ/mole以上必要である80。生物系や液体の水では、水素結合は絶えず切断と再結合を繰り返しているのである。 生体系や液体の水では、水素結合は絶えず切断と再形成を繰り返している。水素結合は2つの別々の分子の間で形成される81。 ロンドン分散力とは対照的に、共有結合と同様に、水素結合には方向性がある。共有結合でO、N、Fと結合しているある分子の水素が、隣接する分子のO、N、F上のローンペアに引き寄せられることによって形成されるのである。

H-結合は、非常に電気陰性な原子（通常は酸素またはフッ素）に結合した水素原子と、電子の孤立対を持つ電気陰性な原子が関与する静電相互作用の特殊なケースです。 このように水素が結合すると、ほとんどの電子密度は電気陰性原子の方に移動し、水素上には比較的大きなδ+が残ります。 水は、水素結合を形成することができる分子の中でも特に重要な例である。 水分子中の水素原子はそれぞれ別の水分子と結合することができ、酸素原子はそれぞれ2つの孤立対をもち、図に示すように、隣接する2つの異なる水分子の電子不足の水素原子と相互作用することができるのである。 融点、沸点、熱容量、粘性、蒸気圧の低さなど、水の持つ多くの特性は、この水素結合の多さとネットワーク形成能力によるものである。 一方、HFとNH3は、1分子につき平均2個の水素結合しか形成できない。 なぜそうなるのか、おわかりになりますか？ 壊れるH結合が少ないから、沸点が低くなるのです。 HFの方がNH3より沸点が高いのは、HFのH結合がNH3のH結合より強いからです。 (水のような物質のバルク特性における役割に加えて、H-結合はDNAやタンパク質の構造から、脂質膜の組織や触媒機構まで、生体システムの組織化において重要な役割を果たしていることがわかります（ただし、これについては後で説明します）