水是一种重要的物质，它以3种状态(冰、水、水蒸气)广泛存在于自然界。水几乎占据了地球表面的3/4，地层里、大气中以及动植物体内都含有大量的水。一般动植物体内含水量在70%以上，水在动植物体内参加物理的、化学的变化，没有水也就没有生命。
水的分子式为H2O，它的结构式为
H键是强极性共价键，键角104.5°，故水分子是一个偶极分子，分子之间能形成氢键，因而使水的凝固点(0℃)、沸点(100℃)比它的同类物(H2S，H2Se……)高得多。气态时，水主要以单分子存在。4℃时，水的密度最大(1g·cm-3)。0℃时，水开始结冰，每个水分子通过氢键连接4个水分子形成四面体结构，全部分子结合成一个大的缔合分子，此时，密度大大下降。所以，冰浮在水面上，从而保护了水下的生物。
由重氢(21H)和氧组成的水叫重水，分子式为D2O。重水占普通水质量的0.02%。重水和普通水的物理性质不同。核工业上常用它作中子减速剂。科研中作为一种示踪物。
水的比热大，对热稳定。受热时，水蒸发，遇冷时，又凝结成水。如此反复循环，对调节气候起重要作用。
水是极其稳定的物质，在1 200℃时，才有0.02%的水分解成氢气和氧气，一般用加热的方法很难使水分解。但是， 水中加入少量电解质， 通直流电可使水迅速分解。利用电解水可制得纯净的氢气。水也是一种极弱的电解质， 它能微弱地电离产生极少量的H3+O和OH-。还能与许多物质如钠、氧化钙、氯气、五氯化磷、氯化铁等发生反应。用红热的碳与水蒸气作用可获得合成氨的原料——氢气。水的介电常数特大(80)，对许多离子化合物和极性化合物，是最好的溶剂。由于水化作用，许多物质能形成稳定的水合物，当溶液浓缩析出晶体时， 常带有结晶水。
水无论对于日常生活，还是工农业生产，科学研究都是至关重要的物质。但是， 随着科学技术的发展，大量的化肥、农药的使用，工业废水和城市污水， 使水源污染越来越严重。因此， 水的净化问题已引起了全世界的极大关注。
