يتمتع الماء بمجموعة فريدة من الخصائص الفيزيائية التي تجعله مادة حيوية لبقاء الحياة كما نعرفها. أحد هذه الخصائص غير العادية هو ما يعرف بشذوذ الماء، وهو سلوك فريد للماء يمكن ملاحظته عند تحليل ظاهرة نقطة التجمد ودرجة الغليان وكثافة الجليد مقارنة بالسوائل الأخرى.

أولاً، نقطة تجمد الماء هي أقل درجة حرارة يمكن أن يحتفظ بها كسائل تحت الضغط الجوي القياسي؛ وهي تقريبًا صفر درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). هذا النطاق الواسع للتشبع الحراري قبل التحول إلى حالة صلبة يوفر نظام بيئي متماسك لتطور وتطور الحياة البرية البحرية والكائنات الحية الدقيقة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن كثافة جليد الماء أعلى بكثير من كثافته السائلة - خاصية معروفة باسم "التوسع أثناء التجمد". عكس معظم المواد، عندما يتجمد الماء ينتفخ بدلاً من الانكماش بسبب حركة ذرات الأوكسجين والهيدروجين داخل بنيته البلورية. إن وجود هيكل شبكي يشبه الإسفنج يخلق مساحة فارغة تسمح للجليد بالطفو فوق سطح الماء، مما يحمي حياة المياه من خطر الموت بسبب البرد الشديد خلال فصل الشتاء.

أخيراً وليس آخراً، تتمثل إحدى أغرب سمات الماء المثيرة للاهتمام في خاصية ذات علاقة مباشرة بصعوده كنظام حيادي للحياة: غليانها عند درجة حرارة تتجاوز تلك الموجودة لمعظم المركبات المكونة لنفس الوزن الجزئي. وبسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات H₂O والتي تعزز وصلتها مع بعضها البعض عبر قوى فان دير فالس، تحتاج كميات كبيرة نسبياً من الطاقة حتى يتم تفريق هذه الروابط وتحويل الحالة من سائلٍ إلى بخار. وهذا يعني قدرة ممتازة للتخلص من حراراته الزائدة والحفاظ عليها كذلك ضمن الحدود الآمنة لمرحلته المتعددة المعروفة بأنواع مختلفة حسب البيئة وظروف التشكل المختلفة.

وفي الأخير نستطيع القول إن فهم أهمية وشذوذ مياه الأرض له دور فعالٌ كبير ومعقد للحياة الإنسانية وغير الإنسانية عليه وعلى محيطاتها الخارجية أيضًا!