Water is bij kamertemperatuur een vloeistof vanwege de unieke moleculaire structuur en de eigenschappen van waterstofbinding. Waterstofbinding is de intermoleculaire kracht die optreedt wanneer een waterstofatoom in een molecuul covalent gebonden is aan een zeer elektronegatief atoom, zoals zuurstof of stikstof. In het geval van water vindt waterstofbinding plaats tussen de waterstofatomen van het ene watermolecuul en het zuurstofatoom van een ander watermolecuul.

Deze waterstofbinding creëert een sterke aantrekkingskracht tussen watermoleculen, die ze bij elkaar houdt en verhindert dat ze vrij langs elkaar kunnen bewegen. Als gevolg hiervan heeft water een relatief hoog kookpunt en een laag vriespunt in vergelijking met andere stoffen met een vergelijkbaar molecuulgewicht. Bij kamertemperatuur zijn deze waterstofbruggen nog steeds sterk genoeg om de watermoleculen in vloeibare toestand bij elkaar te houden.

De unieke eigenschappen van water, waaronder de oppervlaktespanning, cohesie en hoge specifieke warmtecapaciteit, worden ook beïnvloed door waterstofbruggen. Deze eigenschappen zijn essentieel voor het voortbestaan ​​van veel organismen en spelen een cruciale rol in verschillende biologische processen.