Nước chứa hai loại nguyên tố, hydro và oxy, tổng cộng có ba nguyên tử. Bởi vì hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ và oxy cũng phổ biến, nước được cho là phổ biến hóa chất trong toàn vũ trụ.
Các ngôi sao ban đầu hầu như chỉ bao gồm hydro và nhiều ngôi sao hình thành oxy khi chúng kết hợp các nguyên tố. Khi hai nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử oxy, một phân tử nước sẽ hình thành. Nước tồn tại rất nhiều trên Trái đất và được cho là cũng có nhiều trên sao Thiên Vương. Nó cũng được tìm thấy trên các mặt trăng Enceladus, Europa và Titan, và nó bao phủ bề mặt của các sao chổi.