溶劑化殼或溶劑化鞘是構成溶質的任何化合物或生物分子的溶劑界面。 當溶劑是水時，它被稱為水化殼或水化球。 每個溶質單元周圍的溶劑分子數稱為溶質的水合數。

一個典型的例子是水分子圍繞金屬離子排列。 如果金屬離子是陽離子，水分子的負電性氧原子將被靜電吸引到金屬離子上的正電荷上。 結果是圍繞離子的水分子的溶劑化殼。 這個殼可以是幾個分子厚，這取決于離子的電荷、它的分布和空間尺寸。

許多溶劑分子與溶劑中溶解的鹽的陰離子和陽離子周圍的溶劑化殼有關。 水溶液中的金屬離子形成金屬水絡合物。 這個數字可以通過各種方法確定，例如可壓縮性和 NMR 測量等。

溶解電解質的溶劑化層數可以與電解質活度系數的統計分量以及濃縮溶液中溶解電解質的表觀摩爾體積與溶劑（水）的摩爾體積之比聯系起來

在蛋白質周圍形成的水化殼（有時也稱為水化層）在生物化學中特別重要。 蛋白質表面與周圍水的這種相互作用通常稱為蛋白質水合作用，是蛋白質活性的基礎。 已發現蛋白質周圍的水化層在 1 nm 的距離內具有不同于大量水的動力學。

特定水分子與蛋白質表面接觸的持續時間可能在亞納秒范圍內，而分子動力學模擬表明水在與外部大量水混合之前在水合殼中花費的時間可能在飛秒到皮秒范圍內，并且 在傳統上被認為對水有吸引力的特征（例如氫鍵供體）附近，水分子實際上是相對較弱的結合并且很容易被置換。

對于其他溶劑和溶質，不同的空間和動力學因素也會影響溶劑化層。