يتكون الماء الطبيعي من عنصرين كيميائيين هما الهيدروجين والأكسجين، حيث يتكون جزيء الماء الواحد من ذرة أكسجين واحدة ترتبط مع ذرتين من الهيدروجين، ويرمز للماء في الكيمياء بالصيغة الكيميائية H2O.
ترتبط ذرات الهيدروجين مع ذرة الأكسجين عن طريق روابط تساهمية، حيث يشارك كل من الهيدروجين والأكسجين إلكترونين من مداراته الذرية لتكوين روابط كيميائية.
يتميز الماء بخصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة، حيث يمتلك نقطة تجمد منخفضة نسبيًا مقارنة بالمواد الأخرى ذات الكتلة الجزيئية المماثلة، كما أنه يمتلك سعة حرارية عالية، مما يجعله فعالًا في نقل الحرارة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الماء هو مذيب جيد للعديد من المواد، مما يجعله أساسيًا للحياة على الأرض.
يوجد الماء في الطبيعة في ثلاثة حالات فيزيائية:
- السائل: وهي الحالة الأكثر شيوعًا للماء، وتشكل حوالي 98.2% من إجمالي الماء على الأرض.
- الصلب: وهي الحالة الصلبة للماء، وتتشكل عند درجات حرارة منخفضة، مثل الثلج والجليد.
- الغاز: وهي الحالة الغازية للماء، وتتشكل عند درجات حرارة عالية، مثل بخار الماء.
يلعب الماء دورًا أساسيًا في العديد من العمليات الطبيعية، مثل الدورة الهيدرولوجية، والعمليات الحيوية، والعمليات الجيولوجية.