水合反应，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。一般指溶质分子和水分子发生作用，形成水合分子的过程。

溶质的分子或离子与溶剂的分子相结合的作用称为溶剂化作用。对于水溶液来说，这种作用称为水合作用。

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。

水合反应有很大的应用价值，例如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”。