由于蛋白質與水的相互作用，使蛋白質內一部分水的物理化學性質不同于正常水。通常將這部分水稱之為“結合水”。蛋白質的水合性質包括吸水性、持水性，潤濕性和溶脹性等。蛋白質與水結合的性質，主要是蛋白質分子中極性基團的含量及極性的強弱決定的，影響蛋白質與水結合的因素包括蛋白質的氨基酸組成、構象特征、表面性質、PH值、溫度、離子的種類和濃度。根據蛋白質分子外層水的狀態不同，分為結構水、流體水和疏水性水。結構水與蛋白質分子的特定基團以氫健方式結合，起到穩定蛋白質結構的作用。這種水不易蒸發出去，若要除去結構水的50%，需要加547428MPa的壓力，或105℃的條件下長時間干燥，才能達到此要求，而且這種結構水不參與化學反應。