Nước nóng chậm hơn hầu hết các chất khác. Nó có nhiệt dung riêng cao. Đặc tính này giúp nhiệt độ Trái đất không đổi, trong đó nước giữ nhiệt mặt trời vào ban ngày và giải phóng nó từ từ vào ban đêm.
Ngoài nhiệt dung riêng cao, nước còn có một số đặc tính độc đáo khác. Các liên kết hydro trong nước có xu hướng giữ nó lại với nhau khi đun nóng, do đó nước có nhiệt độ sôi cao. Các liên kết hydro này cũng tạo cho nước một sức căng bề mặt mạnh, cho phép nước dính vào các vật thể khác và tạo ra hoạt động mao dẫn, một đặc điểm quan trọng ở thực vật cho phép nước được hút từ rễ lên lá.