Внутримолекулярные водородные связи важны для структуры биополимеров, потому что они служат стабилизаторами структур, придают им жёсткость. 1

Например, вторичная структура белка в форме α-спирали обусловлена образованием внутримолекулярных водородных связей между атомом кислорода каждого i-го и атомом водорода NH-группы каждого (i+4)-го α-аминокислотного остатка в полимерной цепи. 4

Также водородные связи определяют строение ДНК: двойная спираль дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) построена в соответствии с принципом комплементарности, или дополнительности: напротив аденинового нуклеотида (А) одной полинуклеотидной цепи всегда располагается не любой, а только тиминовый нуклеотид (Т), а напротив гуанинового нуклеотида (Г) — обязательно цитозиновый нуклеотид (Ц). 2 Между этими нуклеотидами возникают водородные связи: между А и Т — две водородные связи, между Ц и Г — три. 2