Essere idrofobici significa temere l'acqua. In chimica, si riferisce alla proprietà di una sostanza da respingere acqua. Non è che la sostanza sia respinta dall'acqua tanto quanto ha una mancanza di attrazione per essa. Una sostanza idrofobica presenta idrofobicità e può essere definita idrofobica.
Ci sono anche materiali superidrofobici, che hanno angoli di contatto con acqua superiori a 150 gradi. Le superfici di questi materiali resistono alla bagnatura. La forma delle goccioline d'acqua sulle superfici superidrofobiche è chiamata effetto Lotus, in riferimento alla comparsa dell'acqua su una foglia di loto. La superidrofobicità è considerata un risultato della tensione interfacciale e non una proprietà chimica della materia.
Oli, grassi, alcani e la maggior parte degli altri composti organici sono idrofobici. Se mescoli olio o grasso con acqua, la miscela si separerà. Se si agita una miscela di olio e acqua, i globuli di petrolio alla fine si uniranno per presentare una superficie minima all'acqua.
Le molecole idrofobiche non sono polari. Quando sono esposti all'acqua, la loro natura non polare si interrompe legami di idrogeno tra le molecole d'acqua, formando una struttura simile al clatrato sulla loro superficie. La struttura è più ordinata delle molecole di acqua libera. Il cambiamento in entropia (disturbo) fa aggregare molecole non polari per ridurre la loro esposizione all'acqua e quindi diminuire l'entropia del sistema.
Mentre i termini idrofobo e lipofilo sono spesso usati in modo intercambiabile, le due parole non significano la stessa cosa. Una sostanza lipofila è "amante dei grassi". La maggior parte delle sostanze idrofobiche sono anche lipofile, ma le eccezioni includono fluorocarburi e siliconi.