在化學中，疏水性是分子的物理特性，它似乎被大量水（稱為疏水物）排斥。相反，親水生物被水吸引。疏水分子往往是非極性的，因此更喜歡其他中性分子和非極性溶劑。因為水分子是極性的，疏水物在它們之間不能很好地溶解。水中的疏水分子經常聚集在一起，形成膠束。疏水表面上的水將表現出高接觸角。疏水分子的例子包括烷烴、油、脂肪和一般的油膩物質。疏水材料用于從水中除油、溢油管理以及從極性化合物中去除非極性物質的化學分離過程。疏水性通常與親脂性、嗜脂性互換使用。但是，這兩個術語不是同義詞。雖然疏水物質通常是親油的，但也有例外，例如有機硅和碳氟化合物。術語hydrophobe來自古希臘語?δρ?φ?βο?（hydrophóbos），對水有恐懼，由古希臘語?δωρ（húdōr）“水”和古希臘語φ?βο?（phóbos）“恐懼”構成。

疏水相互作用主要是一種熵效應，源于非極性溶質在非極性分子周圍形成籠形結構，破壞了液態水分子之間的高動態氫鍵。形成的這種結構比自由水分子更高度有序，因為水分子排列自己盡可能多地與自己相互作用，從而導致更高的熵狀態，導致非極性分子聚集在一起以減少暴露的表面積水和降低系統的熵。因此，兩個不混溶相（親水相與疏水相）將發生變化，從而使它們相應的界面面積最小。這種效應可以在稱為相分離的現象中可視化。

超疏水表面，例如蓮花植物的葉子，是那些極難潤濕的表面。水滴的接觸角超過150°。這被稱為蓮花效應，主要是與界面張力有關的物理性質，而不是化學性質。最近基于表面粗糙度和表面能開發了一種用于在Wenzel和Cassie-Baxter狀態之間切換的新標準。該標準側重于粗糙表面上液滴下的空氣捕獲能力，這可以判斷是否應該使用Wenzel模型或Cassie-Baxter模型來確定表面粗糙度和能量的組合。接觸角是靜態疏水性的量度，接觸角滯后和滑動角是動態量度。接觸角滯后現象是一種表征表面異質性的現象。當移液器將液體注入固體時，液體會形成一定的接觸角。隨著移液管注入更多液體，液滴體積會增加，接觸角會增加，但其三相邊界會保持靜止，直到突然向外推進。液滴在即將向外前進之前所具有的接觸角稱為前進接觸角。現在通過將液體泵出液滴來測量后退接觸角。液滴體積減小，接觸角減小，但其三相邊界將保持靜止，直到突然向內后退。液滴在即將向內后退之前所具有的接觸角稱為后退接觸角。前進和后退接觸角之間的差異稱為接觸角滯后，可用于表征表面異質性、粗糙度和流動性。不均勻的表面將具有阻礙接觸線運動的區域。滑動角是疏水性的另一種動態測量，通過在表面上沉積液滴并傾斜表面直到液滴開始滑動來測量。一般來說，Cassie-Baxter態的液體比Wenzel態的液體表現出更低的滑動角和接觸角滯后。前進和后退接觸角之間的差異稱為接觸角滯后，可用于表征表面異質性、粗糙度和流動性。不均勻的表面將具有阻礙接觸線運動的區域。滑動角是疏水性的另一種動態測量，通過在表面上沉積液滴并傾斜表面直到液滴開始滑動來測量。一般來說，Cassie-Baxter態的液體比Wenzel態的液體表現出更低的滑動角和接觸角滯后。前進和后退接觸角之間的差異稱為接觸角滯后，可用于表征表面異質性、粗糙度和流動性。不均勻的表面將具有阻礙接觸線運動的區域。滑動角是疏水性的另一種動態測量，通過在表面上沉積液滴并傾斜表面直到液滴開始滑動來測量。一般來說，Cassie-Baxter態的液體比Wenzel態的液體表現出更低的滑動角和接觸角滯后。滑動角是疏水性的另一種動態測量，通過在表面上沉積液滴并傾斜表面直到液滴開始滑動來測量。一般來說，Cassie-Baxter態的液體比Wenzel態的液體表現出更低的滑動角和接觸角滯后。滑動角是疏水性的另一種動態測量，通過在表面上沉積液滴并傾斜表面直到液滴開始滑動來測量。一般來說，Cassie-Baxter態的液體比Wenzel態的液體表現出更低的滑動角和接觸角滯后。

Dettre和Johnson在1964年發現超疏水荷花效應現象與粗糙的疏水表面有關，他們基于用石蠟或TFE調聚物涂覆的玻璃珠的實驗開發了一個理論模型。1977年報道了超疏水微納米結構表面的自清潔性能。1986年至1995年間，全氟烷基、全氟聚醚和射頻等離子體形成的超疏水材料被開發、用于電潤濕并商業化用于生物醫學應用。其他技術和應用有自1990年代中期出現。2002年公開了一種以一個或兩個步驟應用的耐用超疏水分級組合物，其包含覆蓋具有微米級特征或顆粒≤100微米的表面的≤100納米的納米級顆粒。在最近的研究中，通過允許烷基烯酮二聚體(AKD)固化成納米結構的分形表面，已經報道了超疏水性。此后，許多論文提出了生產超疏水表面的制造方法，包括顆粒沉積、溶膠-凝膠技術、等離子體處理、氣相沉積和鑄造技術。當前研究影響的機會主要在于基礎研究和實際制造。最近出現了關于Wenzel和Cassie-Baxter模型的適用性的爭論。在一項旨在挑戰Wenzel和Cassie-Baxter模型的表面能透視并促進接觸線透視的實驗中，將水滴放置在粗糙疏水場中的光滑疏水點上，在光滑疏水場中放置粗糙疏水點，和疏水場中的親水點。實驗表明，接觸線處的表面化學和幾何形狀會影響接觸角和接觸角滯后，但接觸線內的表面積沒有影響。還提出了一個論點，即接觸線中鋸齒狀的增加會增強液滴的流動性。自然界中發現的許多疏水材料都依賴于卡西定律，并且在亞微米水平上是雙相的，具有一種成分的空氣。蓮花效應就是基于這個原理。受其啟發，制備了許多功能性超疏水表面。納米技術中仿生或仿生超疏水材料的一個例子是納米針薄膜。一項研究提出了一種五氧化二釩表面，它在紫外線輻射的影響下在超疏水性和超親水性之間可逆地切換。根據這項研究，任何表面都可以通過應用玫瑰狀V2O5顆粒的懸浮液來改變這種效果，例如使用噴墨打印機。層間氣穴（相隔2.1nm距離）再次誘導疏水性。還解釋了紫外線效應。紫外光產生電子-空穴對，空穴與晶格氧反應，產生表面氧空位，而電子將V5+還原為V3+。氧空位與水相遇，正是釩表面的這種吸水性使其具有親水性。

通過在黑暗中長時間儲存??，水被氧氣取代，親水性再次喪失。絕大多數疏水表面具有通過涂層或表面處理對散裝材料表面進行結構或化學改性而賦予的疏水特性。也就是說，分子種類（通常是有機的）或結構特征的存在導致水的高接觸角。近年來，稀土氧化物已被證明具有內在的疏水性。稀土氧化物的內在疏水性取決于表面取向和氧空位水平，并且自然比涂層或表面處理更堅固，在可在高溫或腐蝕性環境下運行的冷凝器和催化劑中具有潛在應用。

自20世紀中葉開始生產疏水混凝土。最近對超疏水材料的積極研究可能最終導致更多的工業應用。已經報道了一種通過溶膠-凝膠技術在棉織物上涂上二氧化硅或二氧化鈦顆粒的簡單程序，它可以保護織物免受紫外線照射并使其具有超疏水性。已經報道了一種使聚乙烯具有超疏水性并因此具有自清潔能力的有效程序。這種表面上99%的污垢很容易被沖走。圖案化的超疏水表面也有望用于芯片實驗室微流體設備，并且可以顯著改善基于表面的生物分析。在制藥領域，藥物混合物的疏水性會影響最終產品的重要質量屬性，例如藥物溶出度和硬度。已經開發了測量藥物材料疏水性的方法。