Une molécule d’eau peut être liée à un ion sulfate par liaison hydrogène. La liaison hydrogène est un type de liaison non covalente qui se produit lorsqu'un atome d'hydrogène lié de manière covalente à un atome hautement électronégatif (tel que l'oxygène, l'azote ou le fluor) interagit avec un autre atome électronégatif. Dans le cas d'une molécule d'eau et d'un ion sulfate, les atomes d'hydrogène de la molécule d'eau peuvent former des liaisons hydrogène avec les atomes d'oxygène de l'ion sulfate.

La liaison hydrogène entre les molécules d’eau et les ions sulfate peut avoir des implications importantes sur la structure et les propriétés des matériaux. Par exemple, dans le gypse minéral (CaSO4·2H2O), les molécules d'eau sont liées par des liaisons hydrogène aux ions sulfate, ce qui contribue à maintenir la structure cristalline ensemble. De plus, les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau et les ions sulfate peuvent affecter la solubilité des sels sulfate dans l’eau.