Hidrogen
Walaupun H tidaklah begitu reaktif dalam keadaan standar, ia masih dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur. Jutaan jenis hidrokarbon telah diketahui, namun itu semua tidaklah dihasilkan secara langsung dari hidrogen dan karbon. Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan unsur yang lebih elektronegatif seperti halogen (F, Cl, Br, I); dalam senyawa ini hidrogen memiliki muatan parsial positif. Ketika berikatan dengan fluor, oksigen ataupun nitrogen, hidrogen dapat berpartisipasi dalam bentuk ikatan non-kovalen yang kuat, yang disebut dengan ikatan hidrogen yang sangat penting untuk menjaga kestabilan kebanyakan molekul biologi. Hidrogen juga membentuk senyawa dengan unsur yang kurang elektronegatif seperti logam dan metaloid, yang mana hidrogen memiliki muatan parsial negatif. Senyawa ini dikenal dengan nama hidrida.
Air kristal
Suatu garam yang mengandung air kristal dikenal sebagai hidrat. Struktur hidrat dapat sangat rumit, karena adanya ikatan hidrogen yang menentukan struktur polimer. Dalam sejarah, struktur kebanyakan hidrat belum diketahui, dan titik dalam suatu rumus hidrat digunakan untuk menentukan komposisi air tanpa menandakan bagaimana air terikat. Contohnya:
Untuk kebanyakan garam, ikatan air yang pasti tidak penting karena molekul air akan melemah saat pelarutan. Sebagai contoh, larutan yang disiapkan dari CuSO•5HO dan CuSO anhidrat memiliki sifat yang identik. Oleh karena itu, pengentahuan tentang derajat hidrasi hanya penting untuk menentukan berat ekivalen: berat satu mol CuSO•5HO lebih besar daripada satu mol CuSO. Dalam beberapa kasus, derajat hidrasi merupakan titik kritis dalam menentukan sifat kimia. Contohnya tidak larut dalam air dan relatif tidak berguna dalam kimia organologam, sementara RhCl•3HO bersifat serba guna. Kasus serupa, AlCl hidrat adalah asam Lewis lemah dan oleh karenanya tidak dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi Friedel-Crafts. Sampel AlCl harus dilindungi dari uap air yang ada di atmosfer untuk mencegah pembentukan hidrat.