Una molécula de agua se puede unir a un ion sulfato mediante enlaces de hidrógeno. El enlace de hidrógeno es un tipo de enlace no covalente que se produce cuando un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo altamente electronegativo (como oxígeno, nitrógeno o flúor) interactúa con otro átomo electronegativo. En el caso de una molécula de agua y un ion sulfato, los átomos de hidrógeno de la molécula de agua pueden formar enlaces de hidrógeno con los átomos de oxígeno del ion sulfato.

Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y los iones sulfato pueden tener implicaciones importantes para la estructura y propiedades de los materiales. Por ejemplo, en el yeso mineral (CaSO4·2H2O), las moléculas de agua están unidas por enlaces de hidrógeno a los iones sulfato, lo que ayuda a mantener unida la estructura cristalina. Además, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y los iones sulfato pueden afectar la solubilidad de las sales de sulfato en agua.