Być hydrofobowym oznacza bać się wody. W chemii odnosi się do właściwości substancji do odpychania woda. Nie chodzi o to, że substancja odpycha wodę w takim stopniu, w jakim jej nie pociąga. Substancja hydrofobowa wykazuje hydrofobowość i można ją nazwać hydrofobową.
Istnieją również materiały superhydrofobowe, które mają kąty kontaktu z wodą większe niż 150 stopni. Powierzchnie tych materiałów są odporne na zwilżanie. Kształt kropelek wody na superhydrofobowych powierzchniach nazywa się efektem lotosu w odniesieniu do pojawienia się wody na liściu lotosu. Superhydrofobowość jest uważana za wynik napięcia międzyfazowego, a nie za chemiczną właściwość materii.
Oleje, tłuszcze, alkany i większość innych związków organicznych są hydrofobowe. Jeśli zmieszasz olej lub tłuszcz z wodą, mieszanina się rozdzieli. Jeśli wstrząśniesz mieszaniną oleju i wody, globulki oleju ostatecznie się skleją, aby zapewnić minimalną powierzchnię wody.
Cząsteczki hydrofobowe są niepolarne. Gdy są narażone na działanie wody, ich niepolarny charakter zakłóca
wiązania wodorowe między cząsteczkami wody, tworząc na ich powierzchni strukturę podobną do klatratu. Struktura jest bardziej uporządkowana niż cząsteczki wolnej wody. Zmiana w entropia (zaburzenie) powoduje, że niepolarne cząsteczki zbijają się razem, aby zmniejszyć ich ekspozycję na wodę, a tym samym zmniejszyć entropię układu.Podczas gdy terminy hydrofobowy i lipofilowy są często używane zamiennie, te dwa słowa nie oznaczają tego samego. Substancja lipofilowa jest „kochająca tłuszcz”. Większość substancji hydrofobowych jest również lipofilowych, ale wyjątki obejmują fluorowęglowodory i silikony.