L'acqua si scalda più lentamente della maggior parte delle altre sostanze. Ha un'elevata capacità termica specifica. Questa proprietà aiuta la temperatura della Terra a rimanere costante, con l'acqua intrappolata dal calore del sole durante il giorno e rilasciandola lentamente di notte.
Oltre ad una elevata capacità termica specifica, l'acqua ha molte altre proprietà uniche. I legami di idrogeno in acqua tendono a tenerli insieme quando riscaldati, quindi l'acqua ha un alto punto di ebollizione. Questi legami idrogeno conferiscono inoltre all'acqua una forte tensione superficiale, che consente all'acqua di aderire ad altri oggetti e consentire l'azione capillare, una caratteristica importante nelle piante che consente all'acqua di essere tirata verso l'alto dalle radici alle foglie.
