水在常温下为无色、无味、无臭的液体。
水在3.98℃时密度最大（999.97kg/m3，近似计算中常取1000kg/m3）。固态水（冰）的.密度（916.8kg/m3）比液态水的密度（999.84kg/m3）小，所以冰能漂浮在水面上。水结冰时，体积略有增加。
在标准大气压（101.325kPa）下，纯水的沸点为100℃，凝固点为0℃。
纯水的理论电导率为σ＝0.055μS/cm。
水的比热容大，c＝75.3 J/(mol·℃)，所以能很好地起到调节温度的作用。
水的生成焓很高，ΔfHmθ＝-285.8kJ/mol，所以热稳定性好。在2000K的高温下，其离解不足百分之一。
常温下，水的离子积常数Kw＝1.00×10-14。
水分子是极性的，即水分子的正负电荷中心不重合，这使得水成为一种很好的溶剂。
很多常见气体可以溶解在水中，如氢气、氧气、氮气、二氧化碳、惰性气体等，这些气体的溶解度与温度、压力、气相分压等因素有关。