يوجد الماء في الطبيعة في ثلاث حالات أساسية وهي الحالة السائلة والحالة الصلبة كالجليد والثلج والحالة الغازية كبخار الماء
جزئ الماء مركب كيميائي يتكون من ذرتي هيدورجين وذرة أكسجين، ويرمز لجزيء الماء كيميائياً بالرمز H2O، حيث تحتوي القطرة من الماء على الملايين من الجزيئات، وهذه الجزيئات ما هي إلا عبارة عن اتحاد ذرات غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين العاديين، وقد يحتوي الماء على نسبة ضئيلة جداً من الديوتريوم أي ذرة هيدروجين ثقيلة أكثر وزناً من الهيدروجين العادي، ويسمى عادة هذا الماء بالماء الثقيل، كما ترتبط جزيئات الماء بين بعضها البعض على قوة الروابط الكيميائية وقوة الروابط الهيدروجينية تحتوي ذرة الأكسجين على نواة تتألف من ثمانية بروتونات موجبة الشحنة ، وثمانية نيوترونات غير مشحونة ، محاطة بثمانية إلكترونات سالبة الشحنة تتحرك في مدارات ، عندما يتشكل جزيء الماء ، يتم توزيع الإلكترونات العشرة على خمسة مدارات ، بحيث يتم توزيع إلكترونين في كل مدار ، يرتبط زوج واحد من الإلكترونات ارتباطًا وثيقًا بذرة الأكسجين ، ويشكل الزوجان المرتبطان بذرة الأكسجين إلكترونات خارجية لذلك ، ويشكل الزوجان الأخيران الرابطة التساهمية
تتمثل الروابط الكيميائية بالقوى التي تربط بين ذرات الهيدروجين والأكسجين، حيث وجد العلماء أنّ في كل ذرة هيدروجين يدور حول نواتها إلكترون، أما ذرة الأكسجين فيتسع مدارها لإلكترونين حول نواتها، ومع هذين الإلكترونين في ذرة الأكسجين يمتلئ الفراغ في ذرتي الهيدروجين، ومع هذا الرابط يصبح جزيء الماء ذا تركيبة قوية تتفكك بسهولة عند درجة الغليان.
تتمثل الروابط الهيدروجينية بالقوى التي تربط بين جزيئات الماء، وذلك بأنّ كلّ نهاية هيدروجينية في جزيء الماء شحنة موجبة، وفي النهاية المقابلة لها شحنة سالبة، ولهذا عندما تتجاذب الشحنات السالبة مع الموجبة تصبح الرابطة في الجزيء أكثر قوة وتماسكاً.
يتميز جزيء الماء عن الجزيئات الأخرى بالعديد من الخصائص وهي:-