在微观层面上，水分子呈现出V字形结构，这是因为氧原子周围有两对孤对电子，它们与两个氢原子形成的键角约为104.5°。这种几何形状使得水分子具有极性，即一端带正电荷（氢端），另一端带负电荷（氧端）。正是这种极性决定了水具有良好的溶解能力，能够作为许多物质的良好溶剂。
此外，由于水分子间的氢键作用，使得水在液态时表现出较高的黏度和较低的压缩性。当温度降低到冰点以下时，这些氢键进一步加强并重新排列，导致冰的密度反而小于液态水，从而让冰浮在水面上，这一特性对于维持水生生态系统至关重要。
总之，尽管水的化学结构看似简单，但其复杂的物理化学行为使其成为自然界中独一无二的存在。无论是地球上的河流湖泊，还是生物体内的代谢过程，都离不开这个小小的H₂O分子。
