Trzy stany wody są stałe, ciekłe i gazowe. Stałym stanem wody jest lód, a gazowym stanem wody jest para wodna.
Ciekła woda zamienia się w stały lód w temperaturze 32 stopni Fahrenheita. Kiedy ciekła woda zamienia się w lód, cząsteczki wody tworzą sztywne kryształy lodu. Kiedy ciekła woda zamarza, rozszerza się i staje się mniej gęsta. Gęstość lodu jest niższa, ponieważ między cząsteczkami wody jest więcej otwartej przestrzeni niż w wodzie.
Gdy woda jest w postaci gazowej, cząstki swobodnie się poruszają i są nieskojarzone. Najczęstszym źródłem pary wodnej jest parowanie ciekłej wody. Część pary wodnej powstaje również poprzez sublimację, konwersję stałego lodu bezpośrednio do pary wodnej.