Apa se încălzește mai încet decât cele mai multe substanțe. Are o capacitate specifică de căldură specifică. Această proprietate ajută la menținerea constantă a temperaturii Pământului, cu apăsarea apei în timpul zilei și eliberarea acesteia încet noaptea.
Pe lângă capacitatea mare de căldură specifică, apa are și alte proprietăți unice. Legăturile de hidrogen din apă tind să o mențină împreună atunci când sunt încălzite, astfel încât apa are un punct de fierbere ridicat. Aceste legături de hidrogen conferă de asemenea apă o tensiune superficială de suprafață, care permite aderării apei la alte obiecte și permite acționarea capilară, o caracteristică importantă în plante care permite extragerea apei din rădăcini către frunze.