In wässriger Lösung ist das Hydroxidion in der Regel von vier bis fünf Wassermolekülen umgeben. Dabei sind vier Wassermoleküle so um das Sauerstoffatom des OH^- angeordnet, dass sie jeweils eine Wasserstoffbrücke zu diesem ausbilden können (sie zeigen also mit einem Proton auf das OH^-). Diese vier Wassermoleküle befinden sich näherungsweise in einer Ebene mit dem OH^--Ion, also in einer anderen Geometrie als bei der (wie bei sp3-Hybridisierung erwartet) annähend tetraedrischen Anordnung der Elektronenpaare im Wasser und im H3O⁺. Das OH^--Ion kann mit seinem Proton auch eine - allerdings schwache - Wasserstoffbrücke ausbilden, so dass die Komplexe [OH^-(H₂O)₄] und [OH^-(H₂O)₅] auftreten, je nachdem ob diese ausgebildet ist oder nicht.