氫鍵的組成可用X-H…Y通式表示，式中X，Y代表F，O，N等電負性大而半徑小的原子，X和Y可以是同種元素也可以是不同種元素。H…Y間的鍵為氫鍵，H…Y間的長度為氫鍵的鍵長，拆開1mol H…Y鍵所需的最低能量為氫鍵的鍵能。圖1分別表示HF分子之間以及鄰硝基苯酚分子內部形成的氫鍵。前者稱分子間氫鍵，後者稱分子內氫鍵。
氫鍵不同於分子間力，它有飽和性和方向性。氫鍵具有飽和性是由於氫的原子半徑比X或Y的原子半徑小得多，當X-H分子中的H與Y形成氫鍵後（X-H…Y），H已被電子雲所包圍，這時若有另壹個Y靠近則必被排斥，所以每壹個X-H只能和壹個Y相吸引而形成氫鍵。氫鍵具有方向性是由於Y吸引X-H形成氫鍵時，將沿X-H鍵軸的方向，即X-H…Y在壹條直線上。這樣的方位使X和Y電子雲之間的斥力最小，形成的氫鍵較穩定。