化学束缚水是受化学键和力的作用，紧密地存在于土壤矿物质中的水。是土壤矿物化学组成的一部分，而以次生矿物含量较多。依其与矿物结合的情形，又可分为化合水和结晶水。化合水在矿物的结晶格子中被非常牢固地保持着，只有在数百度的高温情况下才能分离出来，与此同时，矿物亦遭破坏，如高岭石（H2Si2O3·H2O）、针铁矿（Fe2O3·H2O）等。结晶水也与晶格结合，但不那么牢固，在较低温度下可被分离出来，如石膏（CaSO4·2H2O）。化学束缚水不直接参与土壤中的物理过程，也不能被植物利用，但影响土壤矿物成分的性质。