Cohesie is de aantrekkingskracht tussen moleculen van hetzelfde type – zoals watermoleculen. De gedeeltelijk geladen negatieve zuurstof van een watermolecuul bindt zich via een waterstofbinding aan de gedeeltelijk geladen positieve waterstof van een tweede watermolecuul. Elk watermolecuul kan maximaal vier waterstofbruggen vormen met andere watermoleculen.
Wanneer meerdere watermoleculen door cohesie samenkomen op het oppervlak, wordt een druppel gevormd. Water verspreidt zich doorgaans niet uit over het oppervlak. Dit komt doordat de watermoleculen meer tot elkaar worden aangetrokken dan tot moleculen aan het oppervlak of de omringende lucht vormen.
Oppervlaktespanning ontstaat door cohesie. Schaatsenrijders zijn insecten die dit fenomeen gebruiken om over water te lopen. Oppervlaktespanning komt voor op het grensvlak tussen water en lucht (dwz het wateroppervlak). Watermoleculen worden daarom meer tot elkaar aangetrokken dan tot moleculen in de lucht. Dus de watermoleculen op het oppervlak vormen bindingen met aangrenzende watermoleculen. Omdat de oppervlaktewatermoleculen aan één kant (de kant naast de lucht) geen bindingen kunnen vormen met andere watermoleculen, vormen ze een sterkere binding met hun naburige watermoleculen. De sterk gebonden moleculen hebben een samengedrukt oppervlak, waardoor bolvormige druppeltjes van watermoleculen ontstaan. Door de hoge oppervlaktespanning van het water en het drijfvermogen van de pootjes van de schaatsenrijders kan het insect op het wateroppervlak staan.
Kwik is een ander samenhangend molecuul dat gemakkelijk te zien is. Kwik verspreidt zich niet in een glazen houder, omdat de cohesiekrachten tussen kwikmoleculen sterker zijn dan de hechtkrachten tussen kwik en glas. Hoewel water cohesieve krachten heeft, heeft het ook affiniteit voor silica. Water verspreidt zich dus gelijkmatig over de bodem van een glazen container.
