Вода складається з одного атома кисню, який наділений негативним електричним зарядом, і двох атомів водню, наділених позитивним електричним зарядом. У таблиці хімічних елементів вода представлена символом H²O. Електрони мають властивість притягатися позитивні до негативних. Не вдаючись в подробиці, молекула води подібна дуже сильному атомному магніту, і може об'єднуватися практично з усім, що може приєднуватися.

Ось чому воду називають універсальним розчинником. Більшість субстанцій, при певному тривалому часу, розчиняється в ній. І цим також пояснюється, чому вода практично ніколи не буває абсолютно чистою. 100% H²O зазвичай отримують тільки в лабораторії, в строго додержуються для цього умовах. Завдяки своїм властивостям і структурі, вода є одним з найбільш широко вживаних хімічних елементів, які коли-небудь існували і існують. Організм використовує її для транспортування хімічних речовин в ті органи і тканини, де вони необхідні, а також для виведення відпрацьованих матеріалів з організму. Він так само може домішувати воду до інших речовин або ж використовувати її для розведення інших речовин з метою зменшення їх концентрації. Вода може використовуватися для охолодження і виведення тепла, вона може погасити займання, перегородивши доступ кисню до палаючого матеріалу і охолодивши його до температури, нижче займистою. При цьому, вода дуже стабільна речовина, і легко відділяється від всіх домішок в простих лабораторних умовах.

У фізиці тривалий час панувала теорія Ван-дер-Ваальса про відсутність у води, нібито побудованої так само, як і гази, будь-якої структури. У 1916 р. Дебай і його співробітники спростували цю точку зору і показали, що вода має свою структуру. Вони з 1912 р застосували рентгеноструктурний аналіз для дослідження структури води і знайшли картину, що нагадує структуру твердих тіл.

З 1920 р Брегга і його співробітниками почалося рентгеноскопічне дослідження спочатку льоду, а потім і води. Згодом до нього приєднався нейтронноструктурний метод. Виявилося, що в льоду кожен атом кисню оточений віддаленими від нього на 2,76 чотирма іншими атомами кисню, що утворюють тетраедр. Кожен атом кисню пов'язаний з іншими атомами через водневі зв'язку. Лід має структуру з численними незаповненими проміжками, тому лід легше води.

Рентгенографією води в Києві займався організатор першої в СРСР рентгеноструктурної лабораторії академік АН УРСР професор В.М. Данилов (1902-1955). Аномальні властивості води свідчать про те, що молекули H²O в воді досить міцно пов'язані між собою і утворюють характерну молекулярну конструкцію, яка чинить опір будь-яким руйнівним діям, наприклад, тепловим, механічним, електричним. З цієї причини, наприклад, необхідно затратити багато тепла, щоб перетворити воду в пар або порівняно висока питома теплота випаровування води.

Ще в 1916 р були розроблені принципово нові уявлення про будову рідини. Вперше за допомогою рентгеноструктурного аналізу показано, що в рідинах — спостерігається певна регулярність розташування молекул чи інакше спостерігається ближній порядок розташування молекул. Перші рентгеноструктурні дослідження води провели нідерландські вчені в 1922 році В. Кеєзом і Дж. Де Смедт. Було показано, що для рідкої води характерно впорядковане розміщення молекул води.

Дійсно, структура води в живому організмі багато в чому нагадує структуру кристалічної решітки льоду. І саме цим пояснює А.К. Гуман унікальні властивості талої води, довгий час зберігає структуру льоду. Тала вода набагато легше звичайної вступає в реакцію з різними речовинами, і організму не треба витрачати додаткову енергію на розбудову її структури.