Гидрофо́бность (от др.-греч. ὕδωρ.«вода» + φόβος «боязнь, страх») — характеристика молекул химических веществ, отражающая отсутствие у них склонности к взаимодействию с водной средой. Сами вещества (или фрагменты их молекул), а также образуемые ими поверхности материалов в этом случае называются гидрофо́бными[1].
Гидрофобность можно определить как «стремление» веществ избежать контакта с водой[2]. Молекулы гидрофобных веществ обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул. Поэтому при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они либо собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как это происходит с нефтью. Вода на гидрофобной поверхности собирается в капли, что характеризуется высоким значением угла смачивания в месте контакта капли с поверхностью; такое поведение воды направлено на уменьшение площади контакта её молекул с гидрофобными молекулами поверхности и увеличение количества взаимодействий между собственными молекулами за счет водородных связей.
Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других веществ, молекулы которых содержат углеводородные фрагменты. Гидрофобные материалы используются для удаления розливов нефти и проведения химических процессов разделения полярных и неполярных веществ (экстракция).
Слово «гидрофобность» иногда используется в качестве синонима к слову «липофильность», отражающему склонность веществ к взаимодействию с жировой средой, хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества, в целом, липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласты.
Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой [3]. Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать при разделении фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии, а также образовании мицелл.