氢键可分为分子间氢键与分子内氢键两大类。一个分子的X—H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键。例如，水、甲酸、乙酸等缔合体就是通过分子间氢键而形成的。除了这种同类分子间的氢键外，不同分子间也可形成氢键，例如：

根据红外光谱的研究结果，表明分子间氢键一般是成直线型（其理由见前面氢键的方向性的论述）。由于这样，水结成冰其晶体为四面体构型。即每一个水分子，位于四面体中心，在它周围有四个水分子，分别以氢键和它相连。

在某些分子里，如邻位硝基苯酚中的羟基O—H也可与硝基的氧原子生成氢键，即：

这种一个分子的X—H键与它内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键。

红外吸收光谱表明，由于受环状结构中其他原子的键角限制，分子内氢键X—H…Y不能在同一直线上（一般键角约为150°左右）。分子内氢键的形成会使分子钳环化。