El agua tiene una alta capacidad calorífica porque se necesita una gran cantidad de energía térmica para romper los enlaces de hidrógeno que se encuentran en una molécula de agua. Debido a que la mayor parte de la energía térmica se concentra en romper los enlaces de hidrógeno, la molécula de agua en sí se calienta después de que se rompen los enlaces.
Una vez que los enlaces de hidrógeno en una molécula de agua se calientan lo suficiente como para romperse, la energía térmica adicional puede ser impartida a la propia molécula de agua. Esta energía térmica adicional luego hace vibrar la molécula de agua, lo que le permite golpear las moléculas de agua cercanas para distribuir la energía térmica impartida por una fuente de calor. Sin embargo, el proceso de distribución de la energía térmica es lento, ya que la molécula de agua vibrante debe impartir suficiente energía térmica para romper los enlaces de hidrógeno en las moléculas de agua circundantes. Una vez que la fuente de calor se retira del agua, se enfría, pero muy lentamente.
Del mismo modo que se requiere una energía significativa para romper los enlaces de hidrógeno en una molécula de agua, también se requiere una energía significativa para volver a formarlos. Solo cuando la molécula de agua alcanza una temperatura lo suficientemente baja como para permitir que los enlaces de hidrógeno se vuelvan a formar, la molécula de agua libera la energía térmica. Este proceso de calentamiento y enfriamiento explica por qué el agua se calienta lentamente y se enfría.
