Dipolkräfte beschreiben eine Form der Wechselwirkung, die zwischen Molekülen auftreten kann. Wie Magnete sind Moleküle oft polar; sie haben aufgrund ihrer molekularen Struktur auf verschiedenen Seiten positive und negative Ladungen. Der positive Teil eines Moleküls kann den negativen Teil eines anderen anziehen und sie zusammenziehen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Dipolkräften; manche sind dauerhaft und manche nur für einen Augenblick. Beide Arten haben einen signifikanten Einfluss auf die Wechselwirkungen zwischen Molekülen.
Temporäre, augenblickliche Dipolkräfte sind als Londoner Dispersionskräfte bekannt. Elektronen in Atomen sind sehr mobil und können sich so ausrichten, dass ein vorübergehender Dipol oder eine Trennung von positiven und negativen Ladungen auftritt. Geschieht dies mehreren Molekülen gleichzeitig, können kurze Anziehungs- oder Abstoßungskräfte auftreten. Dieser Vorgang basiert auf der Wahrscheinlichkeit, dass die Anordnung der Elektronen in einem bestimmten Atom oder Molekül zu einem bestimmten Zeitpunkt auf eine bestimmte Weise existiert. Londoner Dispersionskräfte sind trotz ihrer relativen Seltenheit in einzelnen Atomen und Molekülen von Bedeutung, da die enorme Anzahl von Atomen oder Molekülen, die typischerweise in einer bestimmten Substanz vorhanden sind, fast garantiert, dass zumindest einige von ihnen über augenblickliche Dipole wechselwirken.
Permanente Dipolkräfte sind als Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Keesom-Wechselwirkungen bekannt und existieren zwischen polaren Molekülen. Ein Molekül neigt dazu, einen permanenten Dipol zu haben, wenn es aus Atomen mit unterschiedlichen Elektronegativitätswerten besteht. Elektronegativität ist eine Eigenschaft von Atomen oder Molekülen, die ihre Fähigkeit beschreibt, Elektronen an sich zu ziehen und Bindungen mit anderen Atomen oder Molekülen einzugehen. Wenn Atome mit unterschiedlichen Elektronegativitätswerten sich verbinden und Moleküle bilden, neigen sie dazu, an verschiedenen Teilen ihrer Strukturen permanent unterschiedliche Ladungen aufzuweisen. Wenn sich Moleküle mit permanenten Dipolen in der Nähe anderer Moleküle mit permanenten Dipolen befinden, gibt es viele starke anziehende und abstoßende Wechselwirkungen zwischen den polaren Teilen der Moleküle.
Wasserstoffbrückenbindungen sind eine dritte Art intermolekularer Wechselwirkungen, die durch Dipolkräfte verursacht werden, und sind eine weitere Form permanenter Dipolwechselwirkungen. Sie können nur zwischen Wasserstoff und einem anderen Atom auftreten, daher der Name. Das andere Atom kann Sauerstoff, Fluor oder Stickstoff sein. Wasserstoffbrückenbindungen sind im Wesentlichen eine stärkere Form von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.
Wasserstoffbrückenbindungen sind aufgrund ihrer Auswirkungen auf Wasser wahrscheinlich die wichtigsten der verschiedenen Arten von Dipolkräften. Wassermoleküle sind aufgrund ihrer Elektronenanordnung sehr polar und neigen dazu, viele Wasserstoffbrückenbindungen aufzuweisen. Die Wasserstoffatome eines Wassermoleküls können mit Sauerstoffatomen anderer Wassermoleküle wechselwirken. Dieser Grad an Anziehung verleiht Wasser viele der Eigenschaften, die für seine lebenswichtige Rolle in der Umwelt der Erde notwendig sind, wie z. B. Kohäsion und einen hohen Siedepunkt. Die Überwindung von Wasserstoffbrücken erfordert viel Energie, was in einer Umgebung, die hauptsächlich aus Wasser besteht, zu einer großen Stabilität führt.