Una molecola d'acqua può essere legata a uno ione solfato attraverso il legame idrogeno. Il legame idrogeno è un tipo di legame non covalente che si verifica quando un atomo di idrogeno legato covalentemente a un atomo altamente elettronegativo (come ossigeno, azoto o fluoro) interagisce con un altro atomo elettronegativo. Nel caso di una molecola d'acqua e di uno ione solfato, gli atomi di idrogeno della molecola d'acqua possono formare legami idrogeno con gli atomi di ossigeno dello ione solfato.

Il legame idrogeno tra le molecole d’acqua e gli ioni solfato può avere importanti implicazioni per la struttura e le proprietà dei materiali. Ad esempio, nel gesso minerale (CaSO4·2H2O), le molecole d'acqua sono legate tramite legami idrogeno agli ioni solfato, il che aiuta a tenere unita la struttura cristallina. Inoltre, il legame idrogeno tra le molecole d'acqua e gli ioni solfato può influenzare la solubilità dei sali solfati in acqua.