Molekula vody je elektricky neutrálna, ale asymetrické usporiadanie atómov vodíka na atóme kyslíka jej dáva čistý kladný náboj na jednej strane a negatívny náboj na druhej strane. Medzi dôležité dôsledky pre živé organizmy patrí schopnosť vody rozpúšťať rôzne látky, viac ako iné iná tekutina a jej silné povrchové napätie, ktoré mu umožňuje vytvárať kvapky a cestovať cez drobné korene, stonky a kapiláry. Voda je jedinou látkou, ktorá existuje ako plyn, kvapalina a tuhá látka pri teplotách nachádzajúcich sa na Zemi, a kvôli polarite molekuly vody je tuhé skupenstvo menej husté ako kvapalina štát. Výsledkom je, že pláva ľad, čo má zásadné dôsledky pre život všade na planéte.
Väzba vodíka
Jednoduchý spôsob, ako oceniť polárnu povahu molekuly vody, je predstaviť si ju ako hlavu Mickeyho myši. Atómy vodíka sú na vrchole molekuly kyslíka rovnakým spôsobom, ako uši na Mickeyho hlave. Toto skreslené štvorboké usporiadanie vzniká kvôli spôsobu zdieľania elektrónov medzi atómami. Atómy vodíka tvoria uhol 104,5 stupňa, čo dáva každej molekule vlastnosti elektrického dipólu alebo magnetu.
Pozitívna (vodíková) strana každej molekuly vody je priťahovaná k negatívnej (kyslíková) strane okolitých molekúl v procese nazývanom vodíková väzba. Každá vodíková väzba trvá iba zlomok sekundy a nie je dostatočne silná na to, aby zlomila kovalentnú väzbu väzby medzi atómami, ale dáva vode anomálnu povahu v porovnaní s inými kvapalinami, ako sú napr alkoholu. Pre živé organizmy sú obzvlášť dôležité tri anomálie.
Rozpúšťadlo života
Vďaka svojej polárnej povahe je voda schopná rozpustiť toľko látok, ktoré vedci niekedy nazývajú univerzálnym rozpúšťadlom. Organizmy absorbujú veľa základných živín vrátane uhlíka, dusíka, fosforu, draslíka, vápnika, horčíka a síry z vody. Navyše, keď voda rozpustí iónovú tuhú látku, ako je chlorid sodný, ióny voľne plávajú v roztoku a menia sa na elektrolyt. Elektrolyty vedú elektrické signály potrebné na prenos nervových signálov, ako aj tie, ktoré regulujú ďalšie biofyzikálne procesy. Voda je tiež médium, prostredníctvom ktorého organizmy vylučujú splodiny látkovej výmeny.
Záväzná sila výživy
Elektrostatická príťažlivosť molekúl vody navzájom vytvára fenomén povrchu napätie, pri ktorom povrch kvapalnej vody vytvára bariéru, na ktorej môže určitý hmyz skutočne pôsobiť chodiť. Povrchové napätie robí z vody kvapky a potom sa jedna kvapka blíži k druhej a priťahujú sa navzájom a vytvárajú jednu kvapku.
Kvôli tejto atrakcii sa voda môže dostať do malých kapilár ako stabilný prúd. To umožňuje rastlinám čerpať vlhkosť z pôdy prostredníctvom koreňov a vysokým stromom poskytuje výživu nasávaním miazgy cez póry. Príťažlivosť molekúl vody navzájom pomáha tiež udržiavať cirkuláciu tekutín v telách zvierat.
Anomálie plávajúceho ľadu
Keby sa neplával ľad, svet by bol iným miestom a pravdepodobne by nedokázal uživiť život. Oceány a jazerá mohli zdola zamrznúť a kedykoľvek sa teplota ochladila, mohla sa zmeniť na pevnú hmotu. Namiesto toho tvoria vodné útvary počas zimy vrstvu ľadu; povrch vody zamrzne, keď je vystavený nižším teplotám vzduchu nad ňou, ale ľad zostáva na vrchu zvyšku vody, pretože ľad je menej hustý ako voda. To umožňuje rybám a iným morským tvorom prežiť v chladnom počasí a poskytnúť potravu tvorom žijúcim na zemi.
Okrem vody je každá iná zlúčenina v tuhom stave hustejšia ako v kvapalnom stave. Jedinečné správanie vody je priamym výsledkom polarity molekuly vody. Keď sa molekuly usadzujú v tuhom stave, vodíková väzba ich núti do mriežkovej štruktúry, ktorá medzi nimi poskytuje viac priestoru, ako mali v kvapalnom stave.