L'une des caractéristiques uniques de l'eau est qu'elle se trouve dans trois états différents aux températures de surface de la Terre : gazeuse, liquide et solide. De plus, sa capacité thermique spécifique est beaucoup plus élevée que celle d'autres substances.
À 1 calorie par gramme de degrés Celsius, sa capacité calorifique est cinq fois supérieure à celle de l'aluminium.
En raison des liaisons hydrogène dans la molécule H2O, l'eau a un point d'ébullition élevé, ce qui la fait se transformer en vapeur d'eau à des températures très élevées (212 degrés F). L'eau est également caractérisée par l'action capillaire, un phénomène qui se produit lorsque l'eau monte vers le haut dans de petits espaces, défiant ainsi la gravité due aux forces d'adhérence et de tension superficielle.
