Nước bay hơi do các phân tử nước riêng lẻ phá vỡ các liên kết giữ tất cả chúng lại với nhau dưới dạng chất lỏng. Trong khi nước bốc hơi nhiều hơn ở nhiệt độ cao, nó có thể bay hơi trong điều kiện lạnh.
Tất cả sự bay hơi xảy ra ở bề mặt của nước. Nhiệt giúp các phân tử nước chuyển động với tốc độ nhanh hơn. Khi chúng chuyển động đủ nhanh, các phân tử riêng lẻ có khả năng tách ra khỏi các phân tử còn lại trong nước lỏng để trở thành khí. Trong khi nhiệt độ tăng thường có ích, giảm áp suất khí quyển nói chung cũng giúp nước bay hơi. Áp suất giảm làm giảm nhiệt độ mà nước cần đạt được để bay hơi. Khi đun sôi nước ở độ cao lớn, nước sôi và bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước ở mực nước biển. Điều này là do áp suất trên đỉnh núi thấp hơn nhiều so với mực nước biển.
Trong khi nhiệt giúp nước bay hơi, quá trình tương tự có thể xảy ra trong điều kiện rất lạnh. Trên thực tế, nước có khả năng biến đổi trực tiếp từ dạng đá sang dạng hơi. Quá trình này không được gọi là sự bay hơi mà là sự thăng hoa. Ngay cả khi ở trạng thái rắn, các phân tử nước vẫn chuyển động xung quanh và thỉnh thoảng bay ra khỏi bề mặt.
