Woda składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Z powodu tej kompozycji woda ma wyjątkowe właściwości, które sprawiły, że jest ona niezbędna do życia na planecie.
Cząsteczki w wodzie tworzą wiązania wodorowe. Atomy tlenu w wodzie mają nieco ujemny ładunek, podczas gdy atomy wodoru są nieznacznie dodatnie. Gdy ujemny tlen spotyka się z dodatnim wodorem, tworzą wiązanie.
Temperatura wrzenia wody jest wysoka, ponieważ potrzeba więcej ciepła, by rozerwać wiązania wodorowe między cząsteczkami wody. Woda jest najbardziej gęsta jak ciecz, w przeciwieństwie do innych pierwiastków i związków. Lód może unosić się na wodzie. Warstwa lodu, która unosi się nad jeziorami w zimie, utrzymuje wodę pod spodem również w postaci zamarzania, umożliwiając organizmom żyjącym pod spodem przetrwanie.