Obok silnych wiązań chemicznych, wiążących atomy w cząsteczkę, istnieją
oddziaływania między atomami należącymi do sąsiadujących cząsteczek oraz słabe wiązania wewnątrzcząsteczkowe między atomami w cząsteczkach biopolimerów, które decydują o ich strukturze przestrzennej.
Oddziaływania dipol–dipol występują między polarnymi cząsteczkami (jednakowymi lub różnymi), które przyciągają się wzajemnie różnoimiennymi biegunami.
Wiązania wodorowe powstają wtedy, gdy atom wodoru znajduje się między atomami o dużym powinowactwie do elektronów. Wiązanie to polega na elektrostatycznym przyciąganiu się cząsteczek polarnych (dipoli) oraz oddziaywaniu między chmurami elektronowymi wodoru i silnie elektroujemnego atomu mającego wolną parę elektronową. Wiązania wodorowe występują w wodzie w stanie ciekłymi stałym oraz w wielu innych substancjach. Mogą występować między różnymi częściami jednej dużej cząsteczki, stabilizującj ej strukturę (np. w kwasach nukleinowych, białkach).
Siły van der Waalsa zachodzą między blisko położonymi grupami chemicznymi i wpływają na stabilizację cząsteczki, a także na stan skupienia substancji, rozpuszczalność, proces dyfuzji. Są to oddziaływania między niepolarnymi cząsteczkami lub atomami, powstające w wyniku deformacji ich chmur elektronowych.
Oddziaływania hydrofobowe polegają na łączeniu się grup hydrofobowych w celu ochrony przed oddziaływaniem na nie cząsteczek wody.
Mostki disiarczkowe (–S–S–) są przykładem wiązań kowalencyjnych między dwiema grupami –SH pochodzącymi z zawierającego siarkę aminokwasu cysteiny, co ma wpływ na utrzymanie struktury przestrzennej białek, a w konsekwencji decyduje o aktywności enzymów lub wpływa na właściwości mechaniczne białek, np. keratyny.
Oddziaływania międzycząsteczkowe odgrywają istotne znaczenie w przyrodzie ożywionej:
Warunkują m.in.:
– właściwości wody,
– unikatową strukturę makrocząsteczek białek i kwasów nukleinowych,
– pełnienie przez białka funkcji enzymów (interakcje w centrum aktywnym enzymu),
– tworzenie zespołów makrocząsteczek, np. podczas syntezy białka