脱水作用是指在特定条件下，如使用脱水剂或催化剂的存在下，使得含有氧的有机化合物失去水分子的过程。

脱水作用可分为多种类型，包括去除或减少物质中的不确定数量的水分，如食品加工过程中的脱水；去除化合物分子中的结晶水，如某些化学试剂的制备；以及在脱水剂或催化剂的作用下，使含氧的有机化合物失去水，从而产生新的化合物。例如，醇类化合物在酸性环境下能够失去一分子水而转化为相应的烯烃，羧酸则能在脱水后形成酸酐，N-未取代的酰胺经过脱水后转变为腈，而醇之间通过分子间的失水反应可以生成醚类化合物。

蒙脱石脱水作用是一种描述流体释放并可能导致异常地层压力形成的理论。这一理论认为，随着沉积物埋藏深度的增加，其中的粘土矿物蒙脱石逐渐转化为伊来石。在墨西哥湾岸地区的研究显示，蒙脱石开始向伊利石转变的大致深度约为1800米，而在更深的2740至3660米处已经没有蒙脱石的存在。在这个转化过程中，蒙脱石晶体之间的多层单分子水层被释放，转化为颗粒间的自由水。由于最外层的水分子密度较大，当其转化为密度较小的自由水时，会导致体积膨胀，进而引发压力变化。此外，这些水也可能是油气排出的动力来源。然而，对于这种机制的重要性和实际影响，学术界仍存有争议。