Les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau sont rompues lorsque l'eau se vaporise, permettant aux molécules d'eau individuelles de se séparer les unes des autres. Il faut une quantité substantielle d'énergie pour rompre ces liaisons, ce qui donne à l'eau un point d'ébullition beaucoup plus élevé qu'elle ne l'aurait autrement.
En plus de donner à l'eau un point d'ébullition relativement élevé, la liaison hydrogène est également responsable de la capacité de l'eau à absorber de grandes quantités d'énergie thermique. Cette propriété de l'eau explique l'effet modérateur de l'eau sur le climat. D'autres propriétés de l'eau liées à la liaison hydrogène sont la tension superficielle et l'adhérence. Ces propriétés permettent à l'eau de monter dans des tubes étroits contre l'attraction de la gravité, un processus appelé action capillaire qui est vital pour la biologie des plantes.