При звичайних умовах вода — прозора рідина без смаку ізапаху. У тонкому шарі вона безбарвна, а при товщині більше \(2\) м має блакитний відтінок.
Густина рідкої води максимальна при \(4\) °С і дорівнює \(1\) г/см³ (\(1000\) г/дм³). На відміну від інших речовин тверда вода (лід) легше рідкої. Густина льоду при \(0\) °С становить \(0,92\) г/см³. Тому айсберги плавають по поверхні океанів, а прісноводні водойми взимку не промерзають до дна, і організми, які живуть в них, виживають під час сильних морозів.
Температура плавлення води дорівнює \(0\) °С, а температура кипіння — \(100\) °С. Це аномально високі значення для речовини з такою малою молекулярною масою.
Вода здатна утворювати при замерзанні сніжинки різної форми.
З усіх рідких і твердих речовин у води найвища теплоємність. Вона повільно нагрівається і так само повільно охолоджується. Завдяки такій властивості вода впливає на клімат Землі, згладжуючи коливання температури. Моря і океани накопичують тепло в теплу пору, а в холодну — його звільняють.
У води високі значення теплоти плавлення і пароутворення. Тому процеси танення льоду і снігу, випаровування води відбуваються поступово і призводять до повільної зміни сезонів року: зима — весна — літо — осінь.
Ще одна особливість води — високий поверхневий натяг. Поверхневий натяг обумовлює капілярні явища, збирає воду в краплі, створює поверхневу плівку і дозволяє деяким комахам переміщатися по ній.