Dipolivoimat kuvaavat vuorovaikutuksen muotoa, joka voi tapahtua molekyylien välillä. Magneettien tavoin molekyylit ovat usein polaarisia; niillä on positiivisia ja negatiivisia varauksia eri puolilla niiden molekyylirakenteen perusteella. Yhden molekyylin positiivinen osa voi houkutella toisen negatiivisen osan vetämällä ne yhteen. Dipolivoimia on kahta eri tyyppiä; jotkut ovat pysyviä ja jotkut kestävät vain hetken. Molemmilla tyypeillä on merkittävä vaikutus molekyylien välisiin vuorovaikutuksiin.
Väliaikaiset, hetkelliset dipolivoimat tunnetaan Lontoon hajautusvoimina. Atomien elektronit ovat hyvin liikkuvia ja voivat kohdistua siten, että tapahtuu väliaikainen dipoli tai positiivisten ja negatiivisten varausten erottaminen. Kun tämä tapahtuu useille molekyyleille samanaikaisesti, voi esiintyä lyhyitä houkuttelevia tai vastenmielisiä voimia. Tämä prosessi perustuu todennäköisyyteen, että elektronien järjestely tietyssä atomissa tai molekyylissä esiintyy tietyllä tavalla tiettynä ajankohtana. Lontoon dispersiovoimat ovat suhteellisen harvinaisia yksittäisissä atomeissa ja molekyyleissä, mutta ne ovat merkittäviä, koska tietyssä aineessa tyypillisesti esiintyvä valtava määrä atomeja tai molekyylejä lähes takaa, että ainakin osa niistä on vuorovaikutuksessa hetkellisten dipolien kautta.
Pysyvät dipolivoimat tunnetaan dipoli-dipoli-vuorovaikutuksina tai Keesom-vuorovaikutuksina ja ne ovat olemassa polaaristen molekyylien välillä. Molekyylillä on taipumus olla pysyvä dipoli, kun se koostuu atomeista, joilla on erilaiset elektronegatiivisuusarvot. Sähkönegatiivisuus on atomien tai molekyylien ominaisuus, joka kuvaa niiden kykyä houkutella elektroneja itseensä ja muodostaa siteitä muiden atomien tai molekyylien kanssa. Kun atomit, joilla on erilaiset elektronegatiivisuusarvot, sitoutuvat ja muodostavat molekyylejä, niillä on taipumus olla pysyviä, erilaisia varauksia rakenteidensa eri osissa. Kun molekyylit, joissa on pysyviä dipoleja, ovat lähellä muita molekyylejä, joissa on pysyviä dipoleja, molekyylien polaaristen osien välillä on monia voimakkaita houkuttelevia ja vastenmielisiä vuorovaikutuksia.
Vetysidokset ovat kolmas dipolivoimien aiheuttama molekyylien välinen vuorovaikutus ja toinen pysyvien dipolivuorovaikutusten muoto. Ne voivat esiintyä vain vedyn ja toisen atomin välissä, joten nimi. Toinen atomi voi olla happi, fluori tai typpi. Vetysidokset ovat olennaisesti vahvempi dipoli-dipoli-vuorovaikutuksen muoto.
Vetysidokset ovat todennäköisesti tärkeimpiä erilaisista dipolivoimista, koska ne vaikuttavat veteen. Vesimolekyylit ovat erittäin polaarisia elektronijärjestelyidensä vuoksi, ja niillä on taipumus osoittaa paljon vetyä. Yhden vesimolekyylin vetyatomit voivat olla vuorovaikutuksessa muiden vesimolekyylien happiatomien kanssa. Tämä vetovoima antaa vedelle monia ominaisuuksia, jotka ovat välttämättömiä sen elintärkeälle roolille maapallon ympäristössä, kuten koheesio ja korkea kiehumispiste. Vety sidosten voittamiseen tarvitaan huomattava määrä energiaa, mikä takaa suuren vakauden ympäristössä, joka koostuu pääasiassa vedestä.