由同種分子結(jié)合成較復(fù)雜的分子，但又不引起化學(xué)性質(zhì)改變，這種現(xiàn)象叫做分子締合。HF、NH₃、H₂O等分子容易發(fā)生分子締合，主要原因是形成了氫鍵。形成的分子叫締合分子。分子發(fā)生締合時(shí)放熱。水分子發(fā)生締合，xH₂O締合（H₂O）x 熱量。在固態(tài)時(shí)，大量水分子以氫鍵互相連接成巨型締合分子。其中每個(gè)氧原子跟兩個(gè)氫原子緊靠，形成O－H鍵（鍵長(zhǎng)為101pm，鍵角為109°28' ，比原來(lái)104.5°稍稍擴(kuò)張），而跟另外兩個(gè)氫原子相距很遠(yuǎn)，形成鍵長(zhǎng)276pm的氫鍵。這個(gè)結(jié)構(gòu)向空間無(wú)限周期性地延伸，就形成冰晶體。冰的結(jié)構(gòu)比較疏松，出現(xiàn)密度比水小的特殊性質(zhì)。當(dāng)冰熔化成液態(tài)水時(shí)，部分氫鍵遭到破壞，部分締合作用消除，但仍有許多運(yùn)動(dòng)自由的、以氫鍵結(jié)合的小集團(tuán)（x=2，3，4，…），不斷地變動(dòng)、改組，且可堆積得較為緊密。因此冰熔化時(shí)體積反而縮小。在氣態(tài)時(shí)，締合作用完全消失，水就以單個(gè)分子存在。分子締合作用除了形成氫鍵的原因外，還可以通過(guò)極性分子中偶極的相互作用，以及通過(guò)形成配位鍵（如AlCl₃二聚體）而締合。