Suyun benzersiz özelliklerinden biri, Dünya'nın yüzey sıcaklıklarında üç farklı durumda bulunması: gaz, sıvı ve katı. Ek olarak, özgül ısı kapasitesi diğer maddelerinkinden çok daha yüksektir.
Santigrat derece başına 1 kaloride, ısı kapasitesi alüminyumdan 5 kat daha yüksektir.
H2O molekülündeki hidrojen bağları nedeniyle, suyun yüksek kaynama noktasına sahip olması, çok yüksek sıcaklıklarda (212 derece F) su buharına dönüşmesini sağlar. Su aynı zamanda, su küçük alanlarda yukarı tırmandığında meydana gelen ve dolayısıyla yapışma ve yüzey gerilimi nedeniyle yerçekimine meydan okuyan bir fenomen olan kılcal hareket ile de karakterize edilir.