水合反應，也被稱爲水化反應，是指在無機化學中，物質溶解在水中時與水發生的化學作用。
一般而言，它是指溶質分子（或離子）與水分子發生作用，形成水合分子（或水合離子）的過程。此外，水合反應在有機化工生產中也有應用，例如水分子可以與物質的分子結合形成複合物，如鹽類的含水晶體，烴類的水合物等。在更具體的場景中，如肌膚護理中，水合作用指的是肌膚表皮吸水含水量增高的過程。當表皮吸水過多時，細胞膨脹，細胞之間的連接變鬆，這被稱爲過水合。在麪糰攪拌過程中，水合反應指的是麪粉與水攪拌結合成團，使小麥粉中的蛋白質吸水漲潤形成網狀結構，從而構成骨架的現象。