Ser hidrófobo significa temer al agua. En química, se refiere a la propiedad de una sustancia para repeler agua. No es que la sustancia sea repelida por el agua sino por la falta de atracción hacia ella. Una sustancia hidrofóbica exhibe hidrofobicidad y puede denominarse hidrofóbica.
También hay materiales superhidrofóbicos, que tienen ángulos de contacto con agua mayores de 150 grados. Las superficies de estos materiales resisten la humectación. La forma de las gotas de agua en las superficies superhidrofóbicas se denomina efecto Lotus, en referencia a la aparición de agua en una hoja de loto. La superhidrofobia se considera el resultado de la tensión interfacial y no una propiedad química de la materia.
Los aceites, grasas, alcanos y la mayoría de los otros compuestos orgánicos son hidrófobos. Si mezcla aceite o grasa con agua, la mezcla se separará. Si agita una mezcla de aceite y agua, los glóbulos de aceite eventualmente se pegarán para presentar una superficie mínima al agua.
Las moléculas hidrofóbicas son no polares. Cuando están expuestos al agua, su naturaleza no polar interrumpe
enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua, formando una estructura similar al clatrato en su superficie. La estructura está más ordenada que las moléculas de agua libre. El cambio en entropía (trastorno) hace que las moléculas no polares se agrupen para disminuir su exposición al agua y, por lo tanto, disminuir la entropía del sistema.Si bien los términos hidrofóbico y lipofílico a menudo se usan indistintamente, las dos palabras no significan lo mismo. Una sustancia lipofílica es "amante de la grasa". La mayoría de las sustancias hidrófobas también son lipófilas, pero las excepciones incluyen fluorocarbonos y siliconas.