Una dintre caracteristicile unice ale apei este că se găsește în trei stări diferite la temperaturile de suprafață ale Pământului: gaz, lichid și solid. În plus, capacitatea sa specifică de căldură este mult mai mare decât cea a altor substanțe.
La 1 calorie pe gram de grade Celsius, capacitatea sa de căldură este de cinci ori mai mare decât cea a aluminiului.
Din cauza legăturilor de hidrogen din molecula H2O, apa are un punct de fierbere ridicat, ceea ce face să se transforme în vapori de apă la temperaturi foarte ridicate (212 grade F). Apa este de asemenea caracterizată prin acțiunea capilară, fenomen care apare atunci când apa urcă în spații mici, împiedicând astfel gravitația datorită forțelor de aderență și tensiunii superficiale.