在一般液體物質中，除汞以外，水具有的表麵張力最大。植物通過水的毛細管作用獲得水分及養分，土壤也是通過毛細管作用來保持水分的。
水的特殊的理化性質，是與水分子的極性分不開的。在H2O分子中，兩個O－H鍵間的鍵角為104.5°，因此H2O分子是一個極性分子。由於氫鍵的存在，冰和水具有很多不尋常的性質。H2O分子中每個氫原子都參與形成氫鍵，使H2O分子之間構成一個四麵體向的骨架結構。每一個氧原子周圍有4個氫原子，其中2個H是與O共價結合，另外2個H離得稍遠，通過氫鍵與O鍵合，由此形成一個有很多“空洞”的結構，從而使冰的密度小於水，所以冰浮於水麵。當冰在冰點溶化時，部分氫鍵被破壞，冰的骨架結構總體崩潰而變成水，但這時液態水中仍有大量氫鍵存在。
溫度升高，上述平衡向吸熱方向移動，即向左移動，締合程度減少，在到達水的沸點時隻有少數的締合水分子。溫度降低，平衡右移，水的締合作用增大。水在4℃時的締合作用最大，即此溫度下，這些H2O分子堆積最緊密，此時水的摩爾體積最小（1.0008mol？cm-3），故窟度最大。破壞水分子的締合結構時，要消耗較多的能量，故冰的熔化熱、熔點、水的比熱、沸點及冷化熱等性質和其他元素的氫化物相比，都高得多。
水體汙染主要指由於人類的各種活動排放的汙染物進入河流、湖泊、海洋或地下水等水體中，使水和水體的物理、化學性質發生變化而降低了水體的使用價值。水體汙染會嚴重危害人體健康，據世界衛生組織報導，全世界75％左右的疾病與水有關。常見的傷寒、霍亂、胃炎、痢疾和傳染性肝炎等疾病的發生與傳播都和直接飲用汙染水有關。
水體汙染有兩類：一類是自然汙染；另一類是人為汙染，而後者是主要的。自然汙染主要是自然因素所造成，如特殊地質條件使某些地區有某些或某種化學元素的大量富集，天然植物在腐爛過程中產生某種毒物，以及降雨淋洗大氣和地麵後挾帶各種物質流入水體，都會影響該地區的水質。人為汙染是人類生活和生產活動中產生的廢汙水對水體的汙染，包括生活汙水、工業廢水、農田排水和礦山排水等。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，或堆積在土地上，經降雨淋洗流入水體，都能造成汙染。
排入水體的汙染物種類繁多，分類方法各異。一般可按汙染物組成分為無機汙染物、有機汙染物和農藥汙染物等，見表1－3。
無機汙染物含氟，氮，磷，砷，硒，硼，汞，鎘，鉻，鋅，鉛等化合物有機汙染物酚，氰，多氯聯苯（PCB）、稠環芳烴（PAH），取代苯類化物農藥汙染物DDT，六六六，敵百蟲，敵敵畏等酸性或堿性物質進入水體使水的pH值發生變化，酸、堿在水體中可彼此中和，也可分別和地表物質發生反應生成無機鹽類，由此引起水體中酸、堿、鹽濃度超過正常量使水質變壞的現象稱水體的酸堿鹽汙染。
水體中的酸主要來源於冶金、金屬加工的酸性工序、製酸廠、農藥廠、人造纖維等工廠的廢酸水以及進入水體的酸雨等，堿主要來源於印染、製藥、煉油、堿法造紙等工業汙水。
我國漁業用水的標準，對淡水域規定pH值為6.5～8.5，海水為7.0～8.5；農田灌溉用水標準為pH值為5.1～8.5。當水體長期受酸堿汙染，就會使水體不能維持正常的pH範圍，既影響水生生物的正常活動，造成水生生物的種群發生變化，導致魚類減少，又會破壞土壤的性質，影響農作物的生長，還會腐蝕船舶、水上建築等。