在我們的生活中，幾乎是最常見的東西就是水，可對於這東西，如果我們站在物理化學的層面上去分析，然後你就會發現，其實水是一種很神奇的物質。
水的化學組成是兩個氫跟一個氧，硫化氫的則是兩個氫跟一個硫，而二氧化碳的則是一個碳跟兩個氧，對這三種物質的化學組成，稍微運用一下我們的一些理化常識，然後你是否會發現，水跟硫化氫跟二氧化碳，甚至是跟其他的由氫、氮、氧、硫等所組成的一些最簡單的小分子化學物質在常溫下所呈現出來的狀態是不一樣的。
除了水之外，其它的均為氣態，這最能說明的問題或許就是水在這個時候應該也是氣態才對的吧，可是為什麼它偏偏那麼另類？為什麼會是液態？
不管怎麼樣，其實我們不得不承認，就是因為水這另類的狀態才能使得它成為生命之源，成為生命均需依託它而存在的最神奇的物質。
不說可能你沒有意識到，世界上，水是自然界中唯一一種能以固、液、汽三種物理狀態同時存在的物質。即是在標準大氣壓下，低於0℃的水為固態，高於100℃的為氣態，而介於這兩個溫度之間的為液態。
水之說以能常溫下不像其他的相似的化學組成的物質那樣呈現出常規的氣態，這主要是水分子中的氫鍵的功勞。
如果你對水一點都不了解的話，那麼根據常規的經驗，也許你會認為組成水分子的兩個氫跟一個氧的結構方式是一個氧原子處在中間，而兩個氫原子對稱地分布在氧原子的兩邊的，因為理論上只有這樣了，水分子的內部受力才能更穩定，可如果真是這樣的話，那麼常溫下的液態水就不可能存在了。
因為那樣對稱的分布會抵消掉水分子內部電極性上的不平衡，從而使氫鍵消失。
那麼，水是怎麼在不同的溫度之下進行轉化的呢？
比如說，水凝結成冰，或者是水蒸發成氣，這其中到底都發生了什麼？
要了解這個，其實我們可以從液態水說起，水之所以能在常溫下呈現出液態，而不是氣態，這是由於常溫之下水分子間受到了氫鍵牽引的緣故。
水分子與水分子之間被電磁力吸附到了一起，同時由於水分子是具有一定的能量的，它們雖然被電磁力給黏住了，但是它們還是可以依靠著自身的熱能在水體系中自由移動的。
所以說，水分子能在水體系中自由移動的狀態，其實這也就成就了水的液態，而水的氣態呢？
我們說水的液態是因為氫鍵將一大堆的水分子牽引到一起的結果，那麼水的氣態實際上就是氫鍵斷裂了。
水被加熱到100℃後，溫度就無法再升上去了，這是因為繼續給水加熱的能量大多都被用來拉斷水分子間的氫鍵了，水分子間的氫鍵斷裂之後，它們失去了水體系的束縛而蒸發到空氣中，這時候由於水分子間的距離被大大的拉大，所以氫鍵也就失去了牽引的作用，而使得水蒸氣不能再在空中呈現出液態，除非它們在溫度較低的環境下相撞，然後再次被氫鍵牽引到一起。
說完了水的液態與氣態，那麼水的固態，也即是冰，這是個什麼樣的情況呢？
我們都知道熱脹冷縮，即是物體越是受熱就越是會膨脹，反之受冷則會收縮，可是，幾乎所有人都知道的一個事實是，同等質量下，比水的溫度還低的冰，在體積上卻異常的比水還大，這到底是是怎麼回事呢？
實際上，這到底還是氫鍵的問題。氫鍵能將水分子牽引到一起，而當水的溫度低至零度以下是，水分子的所擁有的動能就無法再掙脫氫鍵而自由移動了，這時候的水分子完全的受到了氫鍵的擺布而大家一起像手拉著手一樣的構建出一個龐大的晶體架構來。
正是因為水分子被氫鍵固而無法移動了，所以它才呈現了水的固體，也就是冰出來。那麼還有一個問題就是，為什麼冰的體積會增大呢？
其實啊，這體積增大的原因是水分子在受氫鍵牽引而排列成有序的晶體形狀的時候，失去了自由的水分子也就沒辦法再自由地填充水分子間的那些小小的縫隙所導致的。