Apmēram 70% Zemes klāj ūdens. Ūdens dažādās īpašības ļauj to apzīmēt kā vienu no vissvarīgākajām vielām dzīvībai uz planētas, un liela daļa no tā ir saistīta ar tā ķīmisko struktūru. Piemēram, ūdeņraža un skābekļa savienojuma veids ļauj molekulai izšķīdināt dažādas vielas. Turklāt ūdens sasalšanas veids ļauj ūdens dzīvniekiem izdzīvot visu ziemu.
Divas ūdens īpašības ir kušanas un viršanas temperatūra. Ūdens kušanas temperatūra ir 32 ° F (0 ° C), un viršanas temperatūra ir 212 ° F (100 ° C) atmosfēras spiedienā. Spiediena pievienošana paaugstinās viršanas temperatūru, un spiediena samazināšana izraisīs viršanas temperatūras pazemināšanos. Tāpēc ūdens vārās 156 ° F (69 ° C) Everesta kalnā un 256 ° F (apmēram 124 ° C) pie 15 PSI (107 kPa) — spiediena, zem kura darbojas daudzi spiediena katli. Spiediens var izraisīt arī ūdens sasalšanas punkta pazemināšanos.
Ūdens sastāv no diviem ūdeņraža un viena skābekļa atoma. Šo atomu izvietojums padara ūdeni par tik lielisku šķīdinātāju. Tā vietā, lai abas ūdeņraža molekulas būtu sakārtotas taisni, tās atrodas 104.5° leņķī, tādējādi molekula izskatās kā multfilmas peles siluets. Tas ļauj vienai molekulas pusei – skābekļa pusei – būt negatīvai, bet otrai pusei – ūdeņraža pusei – pozitīvai. Dažādi lādiņi ļauj dažāda veida vielām izšķīst ūdenī.
Tā kā ūdenim ir šāds unikālais sastāvs, to sauc par universālu šķīdinātāju. Ūdenī var izšķīdināt dažādas vielas, sākot ar cukuru, sāli un beidzot ar skābēm, piemēram, etiķi. Šīs ir labas ziņas cilvēkiem, kuri savā uzturā cenšas iekļaut ūdenī šķīstošos minerālus, bet sliktas ziņas ikvienam, kas mēģina izšķīdināt eļļu ūdenī. Ironiski, bet tas pats īpašums, kas ļauj ūdenim kļūt par universālu šķīdinātāju, izraisa šo parādību. Eļļām un taukiem nav lādiņa, un ūdens molekula vairāk pievelk sevi nekā tauki, un tādējādi tā apvienosies vienā zonā.
Vēl viena no interesantajām ūdens īpašībām ir tā augstais īpatnējais siltums. Īpatnējais siltums ir siltuma mērījums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu 1 grama ūdens temperatūru par 1°C. Ūdens var absorbēt daudz siltuma, nemainot temperatūru, un tāpēc tam ir augsts īpatnējais siltums. Tā rezultātā ūdens atdziest un uzsilst daudz lēnāk nekā gaiss ap to.
Ledus arī demonstrē interesantu īpašumu. Kad lielākā daļa lietu sasalst, tās kļūst blīvas un nogrims šķidrās versijas apakšā. Ūdens kļūst blīvāks, kad tas atdziest, bet, tuvojoties sasalšanai, tas kļūst mazāk blīvs un peld. Šī parādība palīdz ūdens dzīvniekiem izdzīvot lielākos ezeros visu ziemu. Ūdens virsma sasals, atstājot zemāk esošo ūdeni nesasalušu.