Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se rompen a medida que el agua se vaporiza, lo que permite que las moléculas de agua individuales se separen unas de otras. Requiere una cantidad sustancial de energía para romper estos enlaces, lo que le da al agua un punto de ebullición mucho más alto que el que tendría de otra manera.
Además de dar al agua un punto de ebullición relativamente alto, la unión de hidrógeno también es responsable de la capacidad del agua para absorber grandes cantidades de energía térmica. Esta propiedad del agua explica el efecto moderador del agua sobre el clima. Otras propiedades del agua relacionadas con los enlaces de hidrógeno son la tensión superficial y la adherencia. Estas propiedades permiten que el agua suba en tubos estrechos contra el tirón de la gravedad, un proceso llamado acción capilar que es vital para la biología de las plantas.