水合反应（ hydrated reaction），也叫作水化。是无机化学中指物质溶解在水里时，与水发生的化学作用。一般指溶质分子（或离子）和水分子发生作用，形成水合分子（或水合离子）的过程。

有机化学中指分子中的不饱和键（双键或三键）在催化剂作用下与水化合的作用。如乙烯与水在一定温度、压力和催化剂的条件下，发生反应生成乙醇：

CH2=CH2+H2O=CH3CH2OH

水合反应

如右图所示，电子和功能团的转移，趋向生成三级碳正离子。

水合反应总公式可表示为：

水合反应总公式

反应中，亲电的氢用于断裂双键，使产生碳正离子。

酸催化下，反应原理如下：

反应原理

酸催化水合反应温度控制

因为水合反应与脱水反应存在化学平衡，脱水反应在较高温度下有优先性，于是水合反应当尽量控制在稍低的温度，以免平衡逆向。根据产物不同，反应控制的温度也不同。

我们都知道细胞的结构，细胞的外层是一种生物膜，称为细胞膜，属于半透膜（或称选择透过性），它既能使细胞维持稳定代谢的胞内环境，又能调节和选择物质进出细胞。

细胞吸收的重要介质是水，任何细胞营养元素的摄入都首先要溶于水中，或水解成细胞可吸收的大小，然后通过浓度扩散的方式通过细胞膜进入细胞体内，这个过程就是“水合作用”。