A molécula de água é eletricamente neutra, mas o arranjo assimétrico dos átomos de hidrogênio no átomo de oxigênio fornece uma carga líquida positiva de um lado e uma carga negativa do outro. Entre as importantes conseqüências para os organismos vivos, está a capacidade da água de dissolver uma variedade de substâncias, mais do que qualquer outro líquido, e sua forte tensão superficial, que permite formar gotas e viajar através de pequenas raízes, caules e capilares. A água é a única substância que existe como gás, líquido e sólido às temperaturas encontradas na Terra e, devido à polaridade da molécula de água, o estado sólido é menos denso que o estado líquido. Como resultado, o gelo flutua, e isso tem profundas implicações para a vida em todo o planeta.
Ligação de hidrogênio

Uma maneira fácil de apreciar a natureza polar de uma molécula de água é visualizá-la como a cabeça do Mickey Mouse . Os átomos de hidrogênio estão no topo da molécula de oxigênio da mesma maneira que os ouvidos na cabeça de Mickey. Esse arranjo tetraédrico distorcido ocorre devido à maneira como os elétrons são compartilhados entre os átomos. Os átomos de hidrogênio formam um ângulo de 104,5 graus, dando a cada molécula as características de um dipolo elétrico ou de um ímã.

O lado positivo (hidrogênio) de cada molécula de água é atraído para o lado negativo (oxigênio) do ambiente moléculas em um processo chamado ligação de hidrogênio. Cada ligação de hidrogênio dura apenas uma fração de segundo e não é forte o suficiente para romper as ligações covalentes entre os átomos, mas confere à água uma natureza anômala quando comparada a outros líquidos, como o álcool. Três anomalias são especialmente importantes para os organismos vivos.
O solvente da vida
Por causa de sua natureza polar, a água é capaz de dissolver tantas substâncias que os cientistas às vezes chamam de solvente universal. Os organismos absorvem muitos nutrientes essenciais, incluindo carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre da água. Além disso, quando a água dissolve um sólido iônico, como cloreto de sódio, os íons flutuam livremente em solução e o transformam em eletrólito. Os eletrólitos conduzem os sinais elétricos necessários para transmitir sinais neurais, bem como aqueles que regulam outros processos biofísicos. A água também é o meio através do qual os organismos eliminam os resíduos do metabolismo.
A força de ligação do alimento

A atração eletrostática das moléculas de água cria um fenômeno de tensão superficial, pelo qual a superfície do líquido a água forma uma barreira sobre a qual certos insetos podem realmente andar. A tensão superficial transforma a água em gotas e, quando uma gota se aproxima de outra, elas se atraem para formar uma única gota.

Por causa dessa atração, a água pode ser atraída para pequenos capilares como um fluxo constante. Isso permite que as plantas extraiam a umidade do solo através de suas raízes e permite que árvores altas se alimentem puxando seiva por seus poros. A atração de moléculas de água entre si também ajuda a manter os fluidos circulando pelos corpos dos animais.
A anomalia do gelo flutuante

Se o gelo não flutuasse, o mundo seria um lugar diferente e provavelmente não "be able to support life.", 3, [[Oceanos e lagos podem congelar de baixo para cima e podem se transformar em uma massa sólida sempre que a temperatura fica fria. Em vez disso, os corpos de água formam uma camada de gelo durante o inverno; a superfície da água congela quando exposta às temperaturas mais frias do ar acima dela, mas o gelo permanece no topo da água porque o gelo é menos denso que a água. Isso permite que peixes e outras criaturas marinhas sobrevivam no tempo frio e forneçam alimento para criaturas que habitam a terra.

Exceto pela água, todos os outros compostos se tornam mais densos no estado sólido do que no estado líquido. O comportamento único da água é um resultado direto da polaridade da molécula de água. À medida que as moléculas se estabelecem no estado sólido, a ligação de hidrogênio as força a formar uma estrutura de treliça que fornece mais espaço entre elas do que no estado líquido.