Uma molécula hidrofóbica é uma molécula que não se combina com a água. A palavra "hidrofóbica" descreve essa característica repelente de água; "hidro" significa "água" em grego, e "fóbico" deriva de "fobos", que significa "temor". Embora essas moléculas não temam literalmente a água, elas não se misturam com as moléculas de água.
Tecnicamente falando, uma molécula hidrofóbica tem baixa polaridade, como um todo ou apenas em parte. Essas moléculas têm muito poucos, se houver, aceitadores ou doadores de hidrogênio. Como as moléculas de água têm dois átomos de hidrogênio, os dois tipos de moléculas não são compatíveis. Além disso, as longas cadeias de carbono que são normalmente encontradas em moléculas hidrofóbicas também não interagem com a água.
Esse fenômeno pode ser observado em moléculas de gordura, que são apolares. Se um chef derramar manteiga derretida em água quente, a manteiga se aglutinará e permanecerá líquida até que a água e a manteiga esfriem o suficiente para permitir que a manteiga solidifique. Em ambos os estados, líquido e sólido, a manteiga gordurosa permanecerá aglomerada e separada da água devido à natureza hidrofóbica das moléculas de gordura.
As moléculas hidrofóbicas também podem ser conhecidas como lipofílicas. Este termo também pode ser lembrado observando-se as raízes gregas da palavra. "Lipos" significa "gordura" e "philia" significa "ligação".