在常温中水和碱金属或碱土金属进行反应，例如镁和热水，经过加热的铁和水蒸气各进行反应，排放氢气，生成金属氢氧化物或氧化物。和多种金属氧化物进行反应，生成氢氧化物；和非金属氧化物进行反应，生成含氧酸。
水在常温下是无色无味的液体。化学上属于氧气和氢气的结合物，在自然环境中到处以海水、河水、地下水、井水、雨水、温泉水、水蒸气、雪、冰等形态存在。自地球的地壳形成以来，水以固体、液体、气体的三种形态，在地球表面起到了非常重要的作用。
即，地球表面的四分之三是大海、冰原、湖泽、河流，这些水加在一起达到13亿3000万KM3。而且渗透在地球内部的土壤或岩石中或以地下水状态存在约820万KM3的水。这种海水、陆地水等吸收太阳热变成云或大雾，再次变成雨、雪、冰雹等降到地球表面，然后聚在一起变成大河，流向海洋和湖泽。这就叫做水的循环。水在循环过程中削掉低洼或湖床，改变河流的流向，把土壤和岩石搬到很远的地方去。而且下大雨或河流泛滥，削平大山，形成沟壑，浸蚀坚硬的岩石。滔滔不绝的激浪不断浸蚀海岸线，改变岛屿或大陆的形状。

水对生物的生存是不可或缺的重要的物质，人类对水的关心源远流长，自古以来成为哲学家们思索的重要对象。公元前六世纪左右，希腊哲学家泰利斯提出了所谓水是宇宙万物的基本元素的一元论，称所有物质只是经过改变以后的水的另一种形状而已。这种观点也许和雪、雾、冰雹、冰、水蒸气等都是由水改变而来的有着密切的关系。公元前五世纪左右，恩培多克勒提出了水和土、气、火一起，是万有元素的四根说。这种把水看成元素的思维，在此之后也在继续，一直持续到十七世纪。

例如，知道空气中存在碳酸气体（二氧化碳）的事实的J.B.海尔蒙特也为了证明植物是仅依靠水来成长的道理，进行了实验（那时还不知道植物的光合作用）。对把水看成元素的说法持反对意见的人是十六世纪德国的矿物学家G.阿格里科拉，证明这一点的是A.L.拉瓦锡。
1768年拉瓦锡在玻璃器皿中烧水蒸发后发现残留着土，经过精密的重量测定，证明了这种土是玻璃溶解后所留下的。