Изглежда, че водата е единствената най-важна екологична характеристика, която позволява съществуването и поддържането на живота. Има организми, които съществуват без слънчева светлина или кислород, но все още не са открити такива, които да съществуват напълно независимо от водата. Дори издръжливите кактуси в далечните краища на пустинята изискват известно количество вода за оцеляване. Тайната на полезността на водата за живота се крие в нейната характеристика на свързване с водород, която придава пет свойства, важни за създаването на среда, в която животът може да съществува и да процъфтява.
Водата е сплотена и адхезивна.
Водните молекули са полярни. Тоест единият край на молекулата е по-електроотрицателен (отрицателен заряд) от другия край (положителен заряд). Следователно противоположните краища на различни водни молекули се привличат един към друг като противоположните краища на магнити. Привлекателните сили между водните молекули са известни като „водородни връзки“. Водородната връзка тенденцията на водата я кара да е „лепкава“, тъй като водните молекули са склонни да се слепват (както в локва). Това е известно като сплотеност. Поради това свойство водата има високо повърхностно напрежение. Това означава, че е необходима малко допълнителна сила, за да се счупи повърхността на водната локва. Водата също е лепило, което означава, че има тенденция да се придържа към други молекули освен водата. По-специално той ще се придържа към водоразтворими (хидрофилни) вещества, като нишесте или целулоза. Той няма да се придържа към хидрофобни вещества, като масло.
Водата поддържа относително постоянна температура.
Водата има висока специфична топлина, висока топлина на изпаряване и изпарително охлаждащо свойство, което заедно я кара да поддържа тенденция да поддържа постоянна температура. Температурите на водата могат да се променят, разбира се, те просто се променят по-бавно от температурите на други вещества. Всяко от тези свойства се дължи на свойствата на водородно свързване на водата. Разкъсването и образуването на връзките, които биха били необходими за промяна на температурата на водата (температурата влияе върху скоростта на движение на молекулата), отнема допълнително количество енергия (или топлина) за завършен.
Високата специфична топлина означава, че водата поглъща и задържа топлината по-добре от много вещества. Тоест, отнема повече енергия (топлина), за да се промени температурата на водата. Високата топлина на изпаряване означава, че е необходима повече енергия (топлина), за да се превърне водата в газ (пара), отколкото много други вещества. Изпарителното охлаждане е резултат от водните молекули, които излизат в газообразно състояние (в пара), пренасяйки топлина със себе си и следователно от водната локва. В резултат на това локвата с вода ще има тенденция да не повишава много температурата и да остане постоянна.
Водата е добър разтворител
Тъй като водата е полярна и с толкова лесно водородни връзки, други полярни молекули лесно ще се разтварят в нея. Не забравяйте, че за полярните молекули има отрицателен заряд в единия край на молекулата, който е привлечен от положителния заряд от другия край на други молекули, като магнит. Това привличане образува водородни връзки. Полярните молекули са известни още като хидрофилни (водолюбиви) или водоразтворими молекули. Водата обаче не разтваря добре неполярни или хидрофобни (опасяващи се от вода) молекули. Хидрофобните молекули включват масла и мазнини.
Водата се разширява, когато замръзне
Големият брой на водородните връзки, които съществуват в течната вода, водят до това, че водните молекули са по-отдалечени, отколкото молекулите може да са в други течности (връзките сами заемат място). В течна вода връзките непрекъснато се образуват, разкъсват и реформират, така че водата може да тече без определена форма. Когато обаче водата замръзне, връзките вече не могат да се разкъсат, тъй като няма топлинна енергия за това. Следователно водните молекули образуват решетка, която е по-експанзивна от водата в течна форма. Тъй като замразената вода съдържа същия брой молекули, но е по-експанзивна, тя е по-малко плътна от течната вода. Следователно по-малко плътният лед (твърда вода) ще плава над по-плътната течна вода.
Филм с лед над водно тяло действа като изолатор. В резултат на това течната вода под леда ще бъде защитена от външния въздух и ще бъде по-малко вероятно също да замръзне. Това е още една причина водата да поддържа постоянна температура.
Водата има неутрално pH.
Водата [H2O] може да се дисоциира във водородни [H +] и хидроксилни [OH-] йони. pH е относителна мярка на водорода към хидроксилните йони. Тъй като водата има приблизително еднакъв брой водородни и хидроксилни йони, тя не е нито киселинна, нито основна, но има неутрално рН 7. И тъй като съдържа както водородни, така и хидроксилни йони, той може да осигури каквото и да е необходимо за регулиране на рН на ензимна реакция, която протича в негово присъствие. В резултат на това той е многофункционален разтворител, в който потенциално могат да възникнат милиони различни ензимни реакции с различни изисквания за рН.