Một trong những đặc điểm độc đáo của nước là nó được tìm thấy ở ba trạng thái khác nhau ở nhiệt độ bề mặt của Trái đất: khí, lỏng và rắn. Ngoài ra, nhiệt dung riêng của nó cao hơn nhiều so với các chất khác.
Ở 1 calo trên gam độ C, nhiệt dung của nó cao hơn gấp 5 lần so với nhôm.
Do các liên kết hydro trong phân tử H2O, nước có nhiệt độ sôi cao, khiến nó chuyển thành hơi nước ở nhiệt độ rất cao (212 độ F). Nước cũng được đặc trưng bởi hoạt động mao dẫn, một hiện tượng xảy ra khi nước leo lên trên trong không gian nhỏ, do đó bất chấp trọng lực do lực bám dính và sức căng bề mặt.