A ligação de hidrogênio em sistemas vivos é a ligação do hidrogênio a um átomo mais eletronegativo. Muitas moléculas orgânicas em organismos, como proteínas e ácidos nucléicos, dependem da ligação de hidrogênio para funcionar corretamente.
Elementos eletronegativos, incluindo oxigênio e flúor, tendem a reter seus elétrons com firmeza. Eletronegatividade é uma medida de quanto um átomo atrai elétrons. Quando átomos eletronegativos formam ligações com outros átomos, eles puxam os elétrons com mais força. Os elétrons passam mais tempo orbitando o átomo mais eletronegativo. Esta distribuição desigual de elétrons causa áreas de cargas parcialmente negativas e parciais positivas nos compostos.
A ligação de hidrogênio causa o espiralamento da molécula de DNA e o padrão de dobramento das proteínas. Nas proteínas, as ligações de hidrogênio permitem que a proteína se dobre em uma estrutura tridimensional importante para sua função. No DNA, os dois lados da molécula são mantidos juntos por ligações de hidrogênio.